СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКНЕ ПЕРЕДАЧИ НА УРОВНЕ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОКАНАЛАМИ Российский патент 2007 года по МПК H04Q7/20 H04L29/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к управлению радиоканалами в системе сотовой связи с подвижными объектами (мобильными телефонами); в частности, к способу включения управляющей информации окна передачи на уровне управления радиоканалами.

Предпосылки создания изобретения

Протокол управления радиоканалами (протокол RLC, где RLC = Radio Link Control) является протоколом управления, основанным на окне переменного размера, которое используется для управления передачей по радиоканалу пакета данных, как показано на фиг.1. У передающей RLC-стороны термин "блок с перекрестными смещениями" обозначает пакет данных, который имеет подтверждение, что он не получен противоположной стороной и который должен быть передан повторно; термин "блоки с отсутствием приема" обозначает пакет данных, подтверждение приема которого противоположной стороной ожидается, а термин "пустые блоки" обозначает неиспользовавшиеся буферы. У принимающей RLC-стороны термин "блок с перекрестными смещениями" обозначает пакет данных, который потерян в процессе передачи противоположной стороной и должен быть принят повторно; термин "блоки с отсутствием приема" обозначает полученный пакет данных, а термин "пустые блоки" обозначает неиспользовавшийся буфер.

Далее описаны основные переменные протокола управления радиоканалами (RLC): Configured_Tx_Window_Size: начальное значение окна передачи, сконфигурированное для передающей RLC-стороны протоколом высшего уровня, а также наибольший размер окна передачи с блоком, представленным последовательностью модулей данных протокола (PDU); при этом передающая RLC-сторона обращается к буферу передачи в соответствии с этой переменной.

VT(S): переменная состояния передачи, представляющая собой порядковый номер следующего модуля данных протокола (PDU), который нужно передать, без учета повторно передаваемого модуля данных протокола (PDU).

VT(A): переменная состояния подтверждения, представляющая собой порядковый номер следующего в последовательности модуля данных протокола (PDU), подтверждение которого ожидается принимающей стороной.

VT(MS): переменная максимального состояния передачи; если порядковый номер модуля данных протокола (PDU) превышает это значение или равен ему, то передача модуля данных протокола не разрешается, и VT(MS)=VT(A)+VT(WS).

VT(WS): размер окна передачи, причем его начальное значение, являющееся также наибольшим значением, равно Configured_Tx_Window_Size, а наименьшее значение равно 1 или значению, сконфигурированному другим высшим уровнем, и значение VT(WS) изменяется в пределах этого диапазона.

Configured_Rx_Window_Size: размер начального окна приема, сконфигурированный для принимающей RLC-стороны протоколом высшего уровня, причем блок представляется последовательностью модулей данных протокола (PDU); RLC использует буфер приема в соответствии с этой переменной.

VR(R): переменная состояния приема, представляющая собой порядковый номер следующего в последовательности модуля данных протокола (PDU), подлежащего приему.

VR(H): переменная состояния приема с наивысшим ожиданием, представляющая собой наибольший порядковый номер модуля данных протокола (PDU), прием которого ожидается.

VR(MR): переменная наибольшего допустимого состояния приема; если порядковый номер модуля данных протокола (Protocol Data Unit=PDU) превышает это значение или равен ему, то принимающая RLC-сторона отказывается принимать модуль данных протокола, и VR(MR)=VR(R)+Configured_Rx_Window_Size.

Принимающая RLC-сторона уведомляет передающую RLC-сторону пакетом состояния PDU (PDU-состояние), что некоторые пакеты приняты, а некоторые пакеты не приняты. Получив пакет состояния PDU, передающая RLC-сторона изменяет значение переменной состояния подтверждения VT(A) и передает переменную максимального состояния передачи VT(MS), чтобы обеспечить непрерывную передачу данных.

Если передающая RLC-сторона обнаруживает, что принимающая сторона не ответила на некоторый модуль данных протокола (PDU), такой как блок с перекрестными смещениями на передающей RLC-стороне на фиг.1, то значение переменной состояния передачи VT(S) непрерывно увеличивается, пока не достигнет значения переменной максимального состояния передачи VT(MS), и после этого данные с порядковым номером, равным значению VT(MS) или превышающим это значение, не передаются.

Если принимающая RLC-сторона обнаруживает, что некоторый модуль данных протокола (PDU) не получен, такой как блок с перекрестными смещениями на принимающей RLC-стороне на фиг.1, то значение переменной состояния приема с наивысшим ожиданием VR(H) непрерывно увеличивается, пока не достигнет значения переменной максимального допустимого состояния приема VR(MR), и после этого данные с порядковым номером, равным значению VR(MR) или превышающим это значение, не принимаются.

Существующий в настоящее время протокол RLC обеспечивает следующее: принимающая RLC-сторона в зависимости от состояния собственного окна приема управляет размером окна для передачи данных передающей RLC-стороной, тем самым управляя использованием полосы пропускания радиоканала. Схема протокола содержит информацию индикатора размера окна (информация SUFI о размере окна) в пакете состояния PDU, посылаемом передающей RLC-стороне, и после того как передающая RLC-сторона получает информацию SUFI о размере окна, изменяет размер окна передачи VT(WS) на WSN. Если значение WSN равно нулю, то информация SUFI игнорируется; если значение WSN превышает наибольший размер окна передачи Configured_Tx_Window_Size, то размер окна передачи VT(WS) устанавливается равным Configured_Tx_Window__Size. Если связь по радиоканалу ухудшается, то данные могут быть потеряны, что ведет к увеличению буфера на принимающей RLC-стороне. В это время принимающая RLC-сторона уменьшает передачу данных от передающей RLC-стороны, используя информацию SUFI о размере окна, и уведомляет передающую RLC-сторону о необходимости уменьшить размер окна передачи VT(WS), тем самым уменьшая размер окна передачи и исключая перегрузку канала. Когда принимающая RLC-сторона обнаруживает, что имеющийся в наличии размер буфера приема постоянно растет до определенных пороговых значений, как показано на фиг.2, тогда как все повторно переданные пакеты получены и принимающей RLC-стороне не требуется буфер для использования, то принимающая RLC-сторона аналогичным образом уведомляет передающую RLC-сторону о необходимости увеличить размер окна передачи VT(WS), в результате чего размер окна передачи возрастает и исключается снижение эффективности использования полосы пропускания канала передачи данных.

В соответствии с фактически проведенными измерениями различных услуг вероятность потери модуля данных протокола (PDU) при некоторых услугах передачи данных, предоставляемых не в режиме реального времени, может достигать 10%. При хорошей радиосвязи протокол RLC предписывает, чтобы вероятность потери модуля данных протокола (PDU) не превышала 0,7%. Значит, по результатам сравнения вероятность потери информации SUFI о размере окна выше.

Информация SUFI о размере окна имеет критическое значение для использования полосы пропускания радиоканалов, но в протоколе RLC нет механизма защиты такой критической информации, обеспечивающего для передающей RLC-стороны возможность получения такой информации. Различные механизмы включения информации SUFI о размере окна оказывают различное воздействие на эффективность использования полосы пропускания радиоканалов, и, кроме того, в протоколе RLC нет универсального критерия для включения информации SUFI о размере окна. В настоящее время используется общая форма включения, т.е. включение в зависимости от отношения сравнительного изменения места, оставшегося в буфере приема, и включение через фиксированный интервал времени. После принятия решения о необходимости передать информацию SUFI о размере окна принимающая сторона включает передачу информации SUFI о размере окна только один раз, и потом может пройти длительное время до ее нового включения; а если передающая сторона не получила информацию SUFI о размере окна, то она не подстраивает размер окна. В частности, если плохое состояние радиоканала улучшается и становится хорошим, то информация SUFI о размере окна, в которой принимающая RLC-сторона требует, чтобы передающая RLC-сторона увеличила размер окна передачи, передается только один раз, и, если такая информации потеряна, то нет возможности подстроить размер окна передачи; в частности, если состояние радиоканала становится хорошим и вероятность потери пакета уменьшается, то принимающая RLC-сторона вообще больше не включает информацию SUFI о размере окна, и в течение этого времени даже при хорошем качестве радиоканала окно передачи может по-прежнему оставаться в состоянии, соответствующем плохому состоянию радиоканала, так что данные могут передаваться по радиоканалу с низкой скоростью, тем самым значительно уменьшая эффективность использования радиоканала.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предусматривает способ включения управляющей информации об окне передачи на уровне радиоканалов, предназначенный для эффективной борьбы с недостатком, свойственным существующему уровню техники, и для решения таких технических проблем, при которых механизм включения информации SUFI о размере окна действует плохо, и, если информация SUFI о размере окна потеряна, то нет возможности дальнейшей отправки информации SUFI о размере окна для подстройки окна передачи, что приводит к уменьшению эффективности использования полосы пропускания для протокола управления радиоканалами.

Способ включения управляющей информации об окне передачи на уровне радиоканала согласно настоящему изобретению содержит

Шаг 1: инициализация (установка в исходное состояние) таймера, счетчика и числа передач управляющей информации об окне передачи, информации SUFI о размере окна у принимающей RLC-стороны;

Шаг 2: периодическое определение состояния включения управляющей информации об окне передачи у принимающей RLC-стороны; если информация включена, то переход к шагу 3; если нет, то продолжение отслеживания;

Шаг 3: определение, дошли ли показания счетчика до числа передач информации SUFI о размере окна у принимающей RLC-стороны; если да, то выключение таймера, восстановление исходного состояния счетчика и возврат к шагу 2; если нет, то передача обновленной информации SUFI о размере окна, перезапуск таймера и увеличение содержимого счетчика на единицу;

Шаг 4: определение, нужно ли передать какую-либо новую информацию SUFI о размере окна при работе таймера у принимающей RLC-стороны; если да, то восстановление исходного состояния счетчика, включение информации SUFI о размере окна и возврат к шагу 2; если нет, то включение информации SUFI о размере окна и возврат к шагу 2.

Настоящее изобретение за счет периодического включения принимающей RLC-стороной информации SUFI о размере окна дает возможность передающей RLC-стороне последовательно получать информацию SUFI о размере окна, что повышает надежность передачи информации SUFI о размере окна и эффективно устраняет недостатки механизма включения информации SUFI о размере окна, свойственные существующему уровню техники. Согласно настоящему изобретению, если информация SUFI о размере окна потеряна, то информация SUFI о размере окна может быть передана снова, может быть своевременно подстроен размер окна передачи и, значит, исключается уменьшение эффективности использования полосы пропускания для протокола управления радиоканалами.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематическое представление протокола управления радиоканалами;

Фиг.2 - схема, на которой принимающая RLC-сторона уведомляет передающую RLC-сторону о необходимости изменения размера окна передачи, посылая пакет состояния, содержащий информацию SUFI о размере окна;

Фиг.3 - алгоритм способа согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительной реализации изобретения

Далее представлено более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Настоящее изобретение добавляет у принимающей RLC-стороны новый таймер, Timer_Window_Periodic, для периодического включения информации SUFI о размере окна, что устраняет проблему уменьшения эффективности использования полосы пропускания в существующем протоколе RLC из-за потери информации SUFI о размере окна.

После передачи информации SUFI о размере окна принимающая RLC-сторона передает информацию SUFI о размере окна один раз в течение каждого интервала Timer_Window_Periodic и многократно передает одну и ту же информацию SUFI о размере окна N_window раз. У принимающей RLC-стороны добавляется также счетчик V_window для регистрации числа передач информации SUFI о размере окна. После того как информация SUFI о размере окна передана N_window раз, работа таймера Timer_Window_Periodic прекращается, счетчик V_window обнуляется (восстанавливается его исходное состояние), и перезапускается новый процесс. Включение информации SUFI о размере окна реализуется установкой флага включения у принимающей RLC-стороны.

Если значение счетчика передач V_window информации SUFI о размере окна не достигло значения N_window и сформирована новая информация SUFI о размере окна, то передача первоначальной информации SUFI о размере окна немедленно прекращается, таймер Timer_Window_Periodic перезапускается, а счетчик V_window обнуляется (устанавливается его исходное состояние). Таким образом, перезапускается новый процесс.

Если у принимающей RLC-стороны происходит процесс сброса, то соответствующие переменные на принимающей и передающей RLC-сторонах устанавливаются в исходное состояние, а окно передачи принимающей RLC-стороны восстанавливается в его наибольшем размере. Поэтому нет необходимости повторной передачи информации SUFI о размере окна; вместо этого работа таймера Timer_Window_Periodic немедленно прекращается, а счетчик V_window обнуляется (устанавливается его исходное состояние). Таким образом, перезапускается новый процесс.

Подробно последовательность шагов согласно настоящему изобретению показана на фиг.3.

Шаг 1: инициализация (установка исходных значений) у принимающей RLC-стороны таймера Timer_Window_Periodic, числа передач N_window и нулевого значения счетчика; при этом нужно иметь в виду, что можно задать большее значение таймера Timer_Window_Periodic во избежание последующей потери информации SUFI о размере окна, повторно передаваемой через небольшой интервал после потери информации SUFI о размере окна из-за ухудшения состояния радиосвязи; рекомендуется задавать интервал таймера Timer_Window_Periodic в диапазоне 1000-30000 мс.

Шаг 2: периодическое определение, включена ли информация SUFI о размере окна у принимающей RLC-стороны; если да, то переход к шагу 3; если нет, то переход к шагу 4;

Шаг 3: сравнение показаний счетчика V_window с числом передач N_window; если между ними существует определенное соотношение, например, если показания счетчика V_window меньше числа передач N_window, то переход к шагу 5; в противном случае переход к шагу 10;

Шаг 4: определение, работает ли таймер Timer_Window_Periodic; если да, то переход к шагу 6; в противном случае переход к шагу 2;

Шаг 5: передача самой последней информации SUFI о размере окна у принимающей RLC-стороны, запуск таймера Timer_Window_Periodic, увеличение на 1 содержимого счетчика V_window;

Шаг 6: определение, не выполняется ли сброс у принимающей RLC-стороны; если да, то переход к шагу 10; в противном случае переход к шагу 7;

Шаг 7: определение, нужно ли передать какую-либо новую информацию SUFI о размере окна в течение интервала таймера Timer_Window_Periodic; если да, то переход к шагу 9; если нет, то переход к шагу 8;

Шаг 8: включение информации SUFI о размере окна и переход к шагу 2;

Шаг 9: обнуление счетчика V_window и переход к шагу 8;

Шаг 10: выключение таймера Timer_Window_Periodic, обнуление счетчика V_window и переход к шагу 2.

Нужно иметь в виду, что описанные выше реализации изобретения предназначены только для иллюстрации технических решений согласно настоящему изобретению и ни в коей мере не ограничивают настоящее изобретение. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылками на предпочтительные реализации изобретения, специалист в данной технической области должен понимать, что технические решения согласно настоящему изобретению могут быть изменены или заменены подобными им без отхода от духа и объема настоящего изобретения и что все изменения и замены охватываются объемом формулы настоящего изобретения.

Изобретение относится к способу включения управляющей информации об окне передачи на уровне управления радиоканалами. Технический результат заключается в преодолении такого недостатка, когда при определении необходимости передачи управляющей информации об окне передачи согласно протоколу инициализации указанную информацию передают только один раз, что способно вызвать потерю информации и сбой в управлении передачей данных. Для этого принимающая RLC-сторона периодически определяет, нужно ли включить управляющую информацию об окне передачи, потом передает информацию SUFI о размере окна, передает информацию SUFI о размере окна один раз в течение каждого определенного интервала, многократно передает одну и ту же информацию SUFI о размере окна определенное число раз и перезапускает новый процесс после полного завершения передачи. Согласно настоящему изобретению передающая RLC-сторона может часто получать информацию SUFI о размере окна, периодически включая передачу информации SUFI о размере окна у принимающей RLC-стороны, чтобы повысить надежность передачи информации SUFI о размере окна и устранить недостатки способов включения информации SUFI о размере окна, свойственные уровню техники. Можно своевременно подстраивать размер окна передачи и исключить снижение эффективности использования полосы пропускания для протокола RLC. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ включения управляющей информации об окне передачи на уровне управления радиоканалами, отличающийся тем, что содержит следующие шаги:

шаг 1: инициализируют таймер, счетчик и число передач управляющей информации об окне передачи на принимающей стороне управляемого радиоканала;

шаг 2: периодически отслеживают, включена ли управляющая информация об окне передачи на принимающей стороне управляемого радиоканала, если да, то переходят к шагу 3, если нет, то продолжают отслеживание;

шаг 3: определяют, достигли ли показания счетчика числа передач управляющей информации об окне передачи на принимающей стороне управляемого радиоканала, если да, то останавливают таймер, восстанавливают исходное состояние счетчика и возвращаются к шагу 2, если нет, то передают обновленную управляющую информацию об окне передачи, перезапускают таймер и увеличивают содержимое счетчика на единицу;

шаг 4: определяют, нужно ли передать новую управляющую информацию об окне передачи при работе таймера на принимающей стороне управляемого радиоканала, если да, то восстанавливают исходное состояние счетчика, включают управляющую информацию об окне передачи и возвращаются к шагу 2, если нет, то включают управляющую информацию об окне передачи и возвращаются к шагу 2.