СПОСОБ И УЗЛЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АДАПТИВНОЙ СЕГМЕНТАЦИИ Российский патент 2012 года по МПК H04L1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к области сегментации и конкатенации сервисных блоков данных (SDU) в протокольные блоки данных (PDU) на верхнем протокольном уровне и более конкретно к уменьшению непроизводительных затрат вследствие сегментации и/или конкатенации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В универсальной мобильной телекоммуникационной системе (UMTS) используют общую протокольную эталонную модель, содержащую протокольный набор, разделенный на уровни, для обеспечения надежной передачи данных пользователя и сигнализации между узлами сети. UMTS также использует концепцию плоскости управления и плоскости пользователя, причем плоскость управления является множеством протоколов, используемых исключительно для целей управления сигнализацией, в то время как плоскость пользователя используют исключительно для передачи данных пользователя.

Протокольный набор плоскости пользователя в UTRAN в соответствии с предшествующим уровнем техники проиллюстрирован на фиг.1. Фигура иллюстрирует протокольный набор пользовательской аппаратуры (UE) 100, взаимодействующей с обслуживающим контроллером 110 радиосети (SRNC) и промежуточным узлом 120 В. Физический уровень (PHY) 101, 121 предлагает службы для уровней доступа к среде (МАС) через транспортные каналы, в то время как уровни МАС (MAC_e/hs/d) 102, 103, 111, 122, в свою очередь, предлагают службы для уровня 104, 112 управления линией радиосвязи (RLC) посредством логических каналов. MAC_d оперирует специализированными каналам, которые могут быть преобразованы в общие транспортные каналы, причем MAC_d передает данные в MAC_hs или MAC_e. MAC_hs обозначает элемент МАС прямой линии связи, и его используют для обслуживания высокоскоростного совместного канала прямой линии связи (HS-DSCH), представленного в версии 5 спецификации 3GPP, в то время как MAC_e обозначает элемент, связанный с новым каналом обратной линии связи, усовершенствованным специализированным каналом (E-DCH), представленным в версии 6.

В плоскости пользователя, которая проиллюстрирована с помощью фигуры, уровень RLC предлагает службы для протокола сходимости пакетных данных (PDCP) 105, 113. Плоскость управления может быть проиллюстрирована просто с помощью замены уровня PDCP на уровень управления радиоресурсами (RRC).

Блок сервисных данных (SDU) может быть представлен как блок данных, принятых из верхнего протокольного уровня или предоставленных на верхний протокольный уровень, например RLC. Протокольный блок данных (PDU) является блоком, который предоставляют на протокольный уровень или принимают из протокольного уровня, логически расположенного ниже протокола, из которого принимают SDU. PDU содержит обязательный заголовок и выборочно также указатель длины (LI), который указывает последний октет каждого SDU верхнего уровня, заканчивающегося в PDU. PDU также содержит поле данных, содержащее один или более сегмент из одного или более PDU верхних уровней.

Протокол RLC обеспечивает однонаправленные радиоканалы для передачи данных пользователя и однонаправленные радиоканалы сигнализации и включает в себя функциональные возможности, такие как сегментация RLC, повторная сборка и, возможно, также конкатенация SDU RLC в PDU RLC. На передающем конце сегментацию и/или конкатенацию используют для того, чтобы согласовывать используемые в текущий момент транспортные форматы (TF), т.е. предварительно определенные размеры PDU. На принимающем конце повторно собирают сегменты, принадлежащие к одному PDU верхнего уровня, до того, как их доставляют на верхний уровень. SDU RLC обычно является пакетом IP или сообщением сигнализации, в то время как PDU RLC обычно является SDU MAC_d. Если сегмент PDU верхнего уровня не полностью заполняет поле полезной нагрузки PDU RLC, первый сегмент в следующем PDU верхнего уровня может быть вставлен в PDU RLC при конкатенации с последними сегментами предыдущего PDU верхнего уровня.

Протокол RLC включает в себя три разных режима: прозрачный режим (ТМ), режим без подтверждения (UM) и режим с подтверждением (АМ). В АМ RLC использует повторную передачу, чтобы гарантировать доставку без потерь всех PDU RLC, в то время как в UM не используют повторную передачу и, следовательно, не гарантируют доставку данных. В ТМ протокол затрат не добавляют с помощью уровня RLC. Настоящее изобретение применимо к режимам UM и АМ.

Как UM, так и АМ используют сегментацию и выборочно конкатенацию на стороне передатчика, в то время как на стороне приемника используют повторную сборку.

В современной архитектуре UTRAN протокол RLC заканчивают в обслуживающем контроллере радиосети (SNRC) и в пользовательской аппаратуре (UE) соответственно. Однако настоящее изобретение не исключает другую архитектуру, в которой точка окончания протокола, использующего сегментацию, повторную сборку и конкатенацию, расположена в другом месте, например в базовой станции (узле В). PDU RLC предлагают в протокол управления доступом к среде (МАС) и принимают из протокола управления доступом к среде (МАС), который реализует транспортные каналы через интерфейс UMTS, интерфейс Uu.

В существующем протокольном наборе UTRAN размер PDU RLC для данного однонаправленного радиоканала может принимать только дискретное число разных размеров, которые являются конфигурируемыми с помощью верхних уровней протокольного набора. Для АМ RLC размер PDU RLC может принимать только одну величину. Наиболее часто используемый размер PDU RLC для передач плоскости пользователя равен 320 бит полезной нагрузки и 16-битовый заголовок RLC. Он может быть сконфигурирован и повторно сконфигурирован с помощью верхних уровней, и однонаправленные каналы, несущие сигнализацию, обычно используют размер PDU, несущий 128 бит полезной нагрузки.

Для UM RLC имеется возможность конфигурировать несколько размеров PCU RLC. Однако поля заголовка в MAC-hs и MAC-e фактически ограничивают различные размеры, которые могут быть использованы. Например, в настоящее время можно использовать максимально восемь разных размеров PDU MAC-d через HS-DSCH, где PDU MAC-d является PDU RLC и необязательным заголовком MAC-d.

Тот факт, что размер PDU RLC может принимать только один единственный размер или дискретное множество размеров, означает, что SDU RLC обычно должны быть сегментированы и/или конкатенированы в подходящее число PDU RLC. Одним недостатком, связанным с таким ограничением, могут быть большие непроизводительные затраты и заполнение протокола. Заполнение имеет место, если не может быть использована конкатенация, т.е. остающаяся полезная нагрузка, сегментируемая в PDU RLC, не заполняет имеющееся пространство наиболее подходящего размера PDU RLC. Такая ситуация может быть проиллюстрирована с помощью двух следующих примеров.

В первом примере рассмотрена передача одного пакета IP, размером 1500 октет. Предполагается, что размер PDU RLC 320 бит, т.е. 40 октет, используют для сегментации. Это означает, что пакет IP сегментируют в 38 PDU RLC, имеющих возможность доставки 1520 октет.

В этом случае полезная нагрузка заголовка RLC равна 38·2 октет и указателю длины в один октет, вставленному в последний PDU RLC, что составляет всего 77 октет, в то время как заполнение, которое используют, чтобы заполнить последний PDU RLC, равно 19 октет. Это значит, что для передачи 1500 октет будут необходимы полные непроизводительные затраты RLC, равные 96 октет.

Во втором примере рассмотрена передача одного сжатого подтверждения транспортного протокола связи (ACK TCP). Обычно ACK TCP равно по длине 40 байт. В этом примере предполагается, что ACK TCP сжато до четырех октет, с помощью традиционного протокола сжатия заголовка. Протокол RLC добавляет постоянный заголовок из двух октет и указатель длины из одного октета и добавляет заполнение до полного размера PDU RLC. При обычном размере PDU RLC, равном 320 бит, это означает непроизводительные затраты заголовка 38 октет и заполнение для передачи только четырех октет полезной нагрузки.

Первый пример ясно иллюстрирует недостаток использования постоянных PDU RLC при сегментации и/или конкатенации больших PDU RLC, в то время как второй пример изображает неэффективность, которая может иметь место при сегментации и/или конкатенации небольших PDU RLC.

Чтобы преодолеть проблемы, упомянутые выше, в R2-052508 “User plane protocol enhancements”, представленном в TSG-RAN Meeting #48bis, Cannes, France, 10-14 October 2005, предложен протокол RLC, который может использовать любой размер PDU RLC. Такое гибкое решение RLC может дать возможность произвольных размеров PDU RLC, таких, что PDU RLC равен размеру SDU RLC и необходимому заголовку RLC, а также может обеспечить минимальный уровень непроизводительных затрат RLC. Кроме того, такое решение может устранить необходимость заполнения. В первом примере, упомянутом выше, требуемые непроизводительные затраты, с помощью решения предложенного в R2-052508 “User plane protocol enhancements”, были бы равны 2 октета, в отличие от 96 октет. В обоих примерах заполнение было бы равно ноль октет, в отличие от 19 и 38 октет в первом и втором примерах соответственно.

Тем не менее, проблема оперирования большими PDU RLC, т.е. большими пакетами IP или длинными сообщениями сигнализации, может иметь место также при использовании решения, упомянутого в R2-0525 PDU RLC08, особенно когда рассматривают зону обслуживания передачи и эффективность повторной передачи AM RLC.

Этот недостаток может быть проиллюстрирован в первом сценарии, в котором большой PDU SDU, равный 1500 октет, передают в протокол МАС как один PDU RLC без использования какой-либо сегментации. Передача PDU RLC в одном транспортном блоке в MAC-hs MAC-e может привести к проблемам зоны обслуживания, т.е. достаточно большой транспортный блок может быть не поддержан во всей ячейке, что может иметь в результате неудачу, чтобы доставлять большие PDU RLC. Иначе говоря, если качество линии связи между пользовательской аппаратурой и базовой радиостанцией является плохим, протокол МАС может иметь неудачу, чтобы доставлять такой большой блок как один блок передачи. Попытка решить сценарий, описанный выше, с помощью адаптации размера блоков передачи к качеству линии связи с помощью введения сегментации и конкатенации в МАС может быть неадекватной, так как такое решение может иметь в результате низкую эффективность повторной передачи AM RLC. Рассматривая еще раз первый пример, описанный выше, при допущении, что MAC-hs сегментирует пакет IP в 38 транспортных блоков. Гибридный запрос с автоматическим повторением (HARQ) является усовершенствованной стратегией повторной передачи, которая дает возможность выполнения возможных повторных передач непосредственно на физическом уровне/уровне МАС. Это выполняют без включения механизмов верхних уровней, и, таким образом, это уменьшает задержку.

Вследствие ошибки в сигнализации обратной связи HARQ или ошибки, вызванной достижением максимального числа повторных передач HARQ, только один из соответственных блоков передачи может быть успешно доставлен. В таком случае весь PDU RLC из 1500 октет и заголовок RLC должны быть повторно переданы, давая в результате очень низкую эффективность повторной передачи RLC.

Несмотря на очевидные преимущества производительности, полученные из использования гибкого RLC в соответствии с предшествующим уровнем техники, сценарий, описанный выше, ясно иллюстрирует, что имеются ситуации, когда большие PDU RLC могут создавать проблемы, которые обычно имеют место в моменты времени низкого качества линии связи, или когда не имеется достаточно ресурсов передачи с точки зрения имеющейся мощности, спектра или интервалов времени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является рассмотреть, по меньшей мере, некоторые из проблем, вкратце изложенных выше. Более конкретно, настоящее изобретение решает вышеупомянутые проблемы с помощью обеспечения и осуществления предела адаптивной сегментации в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения, описанными ниже.

Предел адаптивной сегментации, определяющий порог наибольшего протокольного блока данных (PDU), который предоставляют на нижний протокольный уровень, используют на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем. Для каждого сервисного блока данных (SDU), поступающего на верхний протокольный уровень, определяют, может ли соответствующий SDU входить в предел сегментации или нет. Каждый SDU, который не входит в предел сегментации, сегментируют в PDU, которые являются меньшими или равными пределу сегментации, в то время как относительно SDU, которые входят в предел сегментации, не выполняют сегментацию. Затем результирующий PDU или результирующие PDU предоставляют на нижний протокольный уровень.

SDU, которые остаются после сегментации или когда сегментацию определяют ненужной, могут быть конкатенированы, если конкатенацию поддерживают.

Предложенная адаптивная сегментация может быть выполнена с использованием любого числа альтернативных условий, либо отдельно, либо в комбинации. Один или более PDU могут быть установлены в тот же размер, что и предел сегментации. PDU могут соответствовать либо наибольшему, либо любому размеру транспортного блока, который имеется на нижнем протокольном уровне. PDU также могут быть установлены в одинаковый размер, если возможно точное деление на PDU одинакового размера, или в приблизительно одинаковый размер, если точное деление невозможно.

Предел сегментации может быть динамически адаптирован на основании указания, переданного из нижнего протокольного уровня, включающего в себя уведомление, указывающее предел размера PDU наибольшего размера PDU, который принимают с помощью нижнего протокольного уровня. Указание может быть скорректировано и передано на верхний протокольный уровень в соответствии с одним или более альтернативными условиями. Изменение предела размера PDU до уровня, более низкого, чем предварительно определенный порог корректировки, может определять один способ инициирования передачи указания. Неуспешная доставка PDU из нижнего протокольного уровня в принимающий одноранговый узел также может инициировать передачу указания из нижнего протокольного уровня на верхний протокольный уровень. Указание также может включать в себя запрос повторной сегментации или чтобы отбросить один или более PDU.

Предел размера PDU может быть скорректирован периодически или на основании одного или более параметров, мониторинг которых осуществляют, таких как имеющиеся или разблокированные транспортные блоки, качество линии связи, имеющиеся разрешения планирования или имеющиеся ресурсы.

В качестве альтернативы или в комбинации, предел сегментации может быть отрегулирован на основании остаточного коэффициента потерь, наблюдаемого на верхнем протокольном уровне. После выполнения сравнения наблюдаемого коэффициента потерь с порогом коэффициента потерь предел сегментации регулируют с помощью предварительно определенной величины. Наблюдение может быть выполнено периодически или в соответствии с любым другим предварительно определенным условием.

При благоприятных условиях, таких как, например, высокое качество линии связи, предложенная адаптивная сегментация может считаться избыточной. При этих обстоятельствах предел PDU может быть установлен в предварительно определенную относительно большую величину, которую передают на верхний протокольный уровень. Так как все SDU теперь войдут в предел сегментации, сегментация будет отменена, до тех пор, пока предел сегментации не скорректируют с помощью меньшей величины.

Узел выполнен с возможностью обеспечения адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем, который содержит: средство для использования предела адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, определяющего порог наибольшего PDU, предоставляемого на нижний протокольный уровень, средство для приема одного или более SDU с помощью верхнего протокольного уровня; средство для определения для каждого SDU, может ли соответствующий SDU входить в предел сегментации или нет; средство для сегментации SDU, который не входит в предел сегментации, в PDU, которые являются меньшими или равными пределу сегментации, или невыполнения сегментации относительно SDU, который входит в предел сегментации; и средство для предоставления результирующего PDU/результирующих PDU на нижний протокольный уровень. Средство сегментации узла может быть выполнено с возможностью осуществления конкатенации в соответствии со следующими правилами:

конкатенация остающихся SDU в PDU, которые входят в предел сегментации, после выполнения сегментации одного или более SDU или в случае, когда не выполняют сегментацию; конкатенация двух или более SDU в PDU до тех пор, пока не достигнут предел сегментации.

Другой узел, используемый в сети связи, обеспечивающий адаптивную сегментацию на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем упомянутого узла, содержит следующие средства: средство для регулирования предела размера PDU, определяющего наибольший размер PDU, который принимают с помощью нижнего протокольного уровня; средство для передачи указания, включающего в себя уведомление о пределе размера PDU на верхний протокольный уровень, используемое при адаптивном регулировании предела сегментации, определяющего порог наибольшего PDU, который предоставляют на нижний протокольный уровень; средство для приема одного или более PDU, предоставленных из упомянутого верхнего протокольного уровня.

Верхний протокольный уровень может быть, например, протокольным уровнем RLC, и протокол может быть расположен в узле, таком как, например, RNC, узел В или пользовательская аппаратура. Нижний протокольный уровень может быть, например, протокольным уровнем МАС, который может быть расположен в другом узле, например узле В или пользовательской аппаратуре, взаимодействующем с узлом, содержащим протокол верхнего уровня.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь настоящее изобретение будет описано более подробно посредством примерных вариантов осуществления и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - упрощенный обзор процедуры в соответствии с предшествующим уровнем техники;

фиг.2а - иллюстрация ситуации оценки, когда SDU меньше, чем заданный предел сегментации, в соответствии с одним вариантом осуществления;

фиг.2b - иллюстрация другой ситуации, когда SDU больше, чем заданный предел сегментации, в соответствии с другим вариантом осуществления;

фиг.3 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая упрощенную процедуру, предназначенную для использования предела сегментации, в соответствии с другим вариантом осуществления;

фиг.4а - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для адаптивного регулирования предела сегментации на верхнем протокольном уровне, в соответствии с другим вариантом осуществления;

фиг.4b - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая альтернативную процедуру, предназначенную для адаптивного регулирования предела сегментации на верхнем протокольном уровне, в соответствии с еще одним вариантом осуществления;

фиг.5а - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для регулирования предела размера PDU на нижнем протокольном уровне, в соответствии с другим вариантом осуществления;

фиг.5b - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для регулирования предела размера PDU на нижнем протокольном уровне, в соответствии с еще одним вариантом осуществления;

фиг.6 - схематическая иллюстрация узла, имеющего верхний протокольный уровень, ответственный за выполнение адаптивной сегментации и/или конкатенации, в соответствии с другим вариантом осуществления;

фиг.7 - схематическая иллюстрация узла, имеющего верхний протокольный уровень, выполненного с возможностью приема адаптивно сегментированных и/или конкатенированных PDU, в соответствии с другим вариантом осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Описанное кратко настоящее изобретение предоставляет способ и узлы в сети связи, которые выполнены с возможностью обеспечения адаптивной сегментации и конкатенации.

В соответствии с заявленным изобретением адаптивная сегментация и/или конкатенация предоставлена в качестве введения предела адаптивно регулируемой сегментации, используемой на верхнем протокольном уровне, который является ответственным за сегментацию и/или конкатенацию. Рассматриваемый верхний протокольный уровень может быть расположен в любом типе узла, выполненного с возможностью осуществления сегментации и/или конкатенации, таком как, например, RNC, узел В или пользовательская аппаратура. Предел сегментации в соответствии с заявленным изобретением определяет порог наибольшего PDU, который должен быть предоставлен на нижний протокольный уровень, с помощью передатчика верхнего протокольного уровня, использующего сегментацию и/или конкатенацию. Нижний протокольный уровень может быть расположен, например, в узле В, пользовательской аппаратуре или любом другом узле, в который предоставляют один или более PDU из верхнего протокольного уровня.

Фиг.2а изображает один возможный сценарий, в котором использован предел 200 сегментации. Определяют, что SDU 201 входит в утвержденный формат PDU, т.е. размер результирующего PDU не превышает наибольший допустимый размер PDU, обозначенный как предел размера PDU. Когда это условие удовлетворено, к SDU будет присоединен заголовок, и результирующий PDU 202 будет предоставлен из передатчика протокола на нижний протокольный уровень, без выполнения какой-либо сегментации или конкатенации на верхнем протокольном уровне. Однако в сценарии, описанном с помощью фиг.2b, определяют, что размер SDU 203 является слишком большим, чтобы войти в PDU допустимого размера, т.е. SDU больше, чем предел 204 сегментации. В этом случае SDU должен быть сегментирован таким образом, чтобы размеры каждого результирующего PDU 205 и 206 были меньше или равны пределу сегментации. На фигуре первый PDU, PDU1, равен размеру предела сегментации, в то время как размер второго PDU, PDU2, меньше, чем предел сегментации.

Теперь будет описан один вариант осуществления, предназначенный для использования предложенного предела сегментации в соответствии с одним вариантом осуществления, со ссылкой на фиг.3.

Фиг.3 иллюстрирует один способ обеспечения адаптивной сегментации и/или конкатенации с целью использования предела сегментации, начинающийся на этапе 300. На следующем этапе 301 используют адаптивно регулируемый предел сегментации на верхнем протокольном уровне, ответственном за выполнение сегментации и/или конкатенации. Сначала предел сегментации устанавливают в начальную величину в соответствии с одним или более предварительно определенными условиями. Ниже будут описаны альтернативные варианты осуществления, предназначенные для регулирования предела сегментации, со ссылкой на фиг.4а и фиг.4b.

Поступающие SDU, проиллюстрированные с помощью этапа 302, предоставляемые из верхнего протокольного уровня на нижний протокольный уровень как один или более PDU, сравнивают с пределом сегментации на следующем этапе 303, где определяют, войдет ли SDU в предел сегментации или нет. Если определяют, что SDU не входит в предел сегментации, SDU сегментируют в PDU, которые меньше или равны пределу сегментации, на этапе 304, до того, как результирующие PDU предоставляют на нижний протокольный уровень на этапе 305. Однако, если определяют, что SDU входит в предел сегментации, результирующий PDU предоставляют без выполнения какой-либо сегментации. Описанную процедуру повторяют для каждого поступающего SDU, пока предел сегментации используется системой. Если конкатенация поддержана, SDU могут быть конкатенированы либо в комбинации с сегментацией, либо без использования сегментации. SDU, которые остаются после сегментации, могут быть конкатенированы в PDU, которые входят в предел сегментации. Если сегментацию не выполняют, два или более SDU могут быть конкатенированы в PDU до тех пор, пока не достигнут предела сегментации, и уже нет SDU, которые будут входить в PDU.

Сегментация, которую выполняют на этапе 304, может быть выполнена в соответствии с одним или более предварительно определенными правилами, некоторые из которых теперь будут описаны.

В соответствии с первым вариантом осуществления SDU сегментируют и/или конкатенируют в PDU таким способом, чтобы размер, по меньшей мере, одного PDU был равен пределу сегментации. В другом варианте осуществления SDU сегментируют и/или конкатенируют в PDU одинаково заданного размера, которые входят в предел сегментации. Однако если деление на PDU одинаково заданного размера является невозможным, вместо этого соответствующий SDU может быть сегментирован и/или конкатенирован в PDU приблизительно одинакового размера. Еще в одном варианте осуществления SDU может быть сегментирован и/или конкатенирован в PDU, который соответствует любым размерам имеющегося транспортного блока в МАС или, в качестве альтернативы, наибольшему имеющемуся транспортному блоку.

На фиг.4а описан один вариант осуществления, предназначенный для регулирования предела сегментации. Процедуру, начинающуюся на этапе 400, выполняют на верхнем протокольном уровне, который является ответственным за сегментацию и/или конкатенацию. Одним способом обеспечения регулирования предела сегментации является указывать наибольший размер PDU, принимаемый с помощью нижнего протокольного уровня, на который должны быть предоставлены один или более PDU. Это указание будет включать в себя уведомление о наибольшем допустимом размере PDU, при этом определенном как предел размера PDU. Предел размера PDU регулируют на нижнем протокольном уровне в соответствии с предварительно определенными условиями регулирования, а также передают на верхний протокольный уровень в соответствии с предварительно определенными условиями передачи. На фиг.4а на этапе 401 выполняют проверку нового указания, содержащего предложенный предел размера PDU. Такая процедура проверки может быть выполнена периодически или в соответствии с одним или более альтернативными условиями. Когда указание принимают на верхнем протокольном уровне, регулируют предел сегментации, принимая во внимание принятый предел размера PDU. Регулирование, которое выполняют на этапе 402, производят в соответствии с одним или более предварительно определенными условиями.

Теперь будет описан альтернативный способ регулирования предела сегментации со ссылкой на фиг.4b. Этот альтернативный вариант осуществления, который начинается на этапе 403, относится к процедуре корректировки, которую выполняют на верхнем протокольном уровне, ответственном за сегментацию и конкатенацию. Наблюдаемый остаточный коэффициент потерь, мониторинг которого может быть осуществлен периодически, сравнивают с верхним порогом коэффициента потерь на этапе 404. Если определяют, что коэффициент потерь больше, чем верхний порог коэффициента потерь, предел сегментации уменьшают с помощью предварительно определенной величины на этапе 405. На следующем этапе 406 коэффициент потерь сравнивают с нижним порогом коэффициента потерь. Если определяют, что остаточный коэффициент потерь больше нижнего порога коэффициента потерь, предел сегментации увеличивают с помощью предварительно определенной величины на этапе 407. Следует понимать, что два альтернативных варианта осуществления, описанные со ссылкой на фиг.4а и фиг.4b, могут быть осуществлены отдельно или в комбинации.

Теперь будет описан один вариант осуществления, предназначенный для регулирования предела размера PDU на нижнем протокольном уровне и для передачи предела размера PDU на соответственный верхний протокольный уровень, со ссылкой на фиг.5а. Процедура, начинающаяся на этапе 500, может быть выполнена периодически, пока используют предел сегментации в соответствии с заявленным изобретением. На этапе 501 определяют, инициировано ли предварительно определенное условие для регулирования предела размера PDU. После обнаружения, что условие для регулирования предела размера PDU произошло, предел размера PDU регулируют в соответствии с предварительно определенным правилом. На следующем этапе 503 определяют, произошло ли предварительно определенное условие для передачи предела размера PDU на соответственный верхний протокольный уровень. Если передача инициирована, недавно скорректированный предел размера PDU передают на соответственный верхний протокольный уровень на конечном этапе 504, на котором указание, содержащее предел размера PDU, будет инициировать процедуру регулирования, предназначенную для регулирования предела сегментации, как описано выше.

Условия для регулирования предела размера PDU могут быть определены в соответствии с разными предпочтительными критериями. В соответствии с одним вариантом осуществления может быть осуществлен периодический или в соответствии с предварительно определенным правилом мониторинг параметра, такого как наибольший разблокированный транспортный блок, наибольший имеющийся транспортный блок, качество линии связи, имеющиеся гарантии планирования или имеющиеся ресурсы. Имеющиеся ресурсы могут содержать ресурсы, такие как мощность передачи, ресурсы частоты или интервалы времени. Фиг.5b иллюстрирует способ инициирования регулирования, который имеет целью отмены предела сегментации, когда параметр качества, мониторинг которого осуществляют на нижнем протокольном уровне, указывает такое высокое качество, что использование гибкой сегментации определяют как избыточное. Такой мониторинг осуществляют на этапе 506 на фигуре. На этапе 507 предел размера PDU устанавливают в предварительно определенную большую величину, таким образом, обозначенный максимальный размер. С помощью установки предела размера PDU в максимальный предел предел сегментации будет отрегулирован в величину, достаточно большую, чтобы дать возможность всем возможным SDU входить в предел сегментации. Так как все SDU теперь будут входить в предел сегментации, сегментация практически будет отменена до тех пор, пока предел сегментации не скорректируют с помощью меньшей величины.

Также условия для инициирования передачи самого последнего скорректированного размера PDU могут быть установлены в соответствии с разными предпочтениями. В соответствии с одним вариантом осуществления конфигурируют указание, передаваемое на периодической основе. В другом варианте осуществления конфигурируют указание, передаваемое, когда определяют, что предел размера PDU ниже, чем предварительно определенный порог корректировки. Еще в одном варианте осуществления вместо этого указание передают, когда определяют, что предел размера PDU изменился выше определенной конфигурируемой величины, для того чтобы уменьшить количество сообщений указания, посланных из нижнего протокольного уровня на соответственный верхний протокольный уровень. Предложенные альтернативные условия инициирования регулирования, а также альтернативные условия инициирования передачи, упомянутые выше, могут быть осуществлены отдельно или в любой альтернативной комбинации.

Предложенное указание может быть использовано также для передачи дополнительных инструкций в связи с предложенной процедурой регулирования. В соответствии с одним вариантом осуществления указание также включает в себя запрос повторной сегментации из соответственного верхнего протокольного уровня. Такой запрос может содержать явное указание всех повторно сегментируемых PDU. В качестве альтернативы, запрос может содержать последний успешно переданный PDU. Такой запрос может давать в результате, что все следующие PDU сегментируют с помощью соответственного верхнего протокольного уровня. Еще в одном варианте осуществления указание может содержать запрос в соответственный верхний протокольный уровень, чтобы отбросить некоторое число SDU, когда определяют, что нижний протокольный уровень потерпел неудачу, чтобы передать соответственные SDU, вследствие избыточного размера. Другое условие для запроса отбрасывания SDU может быть, если оценили, что некоторое число SDU не может быть успешно передано в предварительно определенный предел времени.

Теперь схематически будут описаны выполняемые функции узла, подходящего для выполнения сегментации и/или конкатенации, в соответствии с одним вариантом осуществления со ссылкой на фиг.6. Следует заметить, что этот узел 600 мог бы быть любым типом узла связи, который выполнен с возможностью осуществления сегментации и/или конкатенации. SDU, принятые в средстве 601 приема, передают в средство 602 определения для определения, должна ли быть выполнена сегментация и/или конкатенация. Средство определения содержит средство, предназначенное для использования предела сегментации в соответствии с любым из вариантов осуществления, предложенных выше, и средство, предназначенное для определения, входит ли принятый SDU в предел сегментации или нет. Затем SDU передают в средство 603 сегментации и конкатенации, где SDU сегментируют и/или конкатенируют в соответствии с любым из вариантов осуществления, предложенных выше, если определяют с помощью средства определения, что SDU не входит в предел сегментации. Затем результирующие PDU предоставляют на соответственный нижний протокольный уровень с помощью средства 604 предоставления. Однако, если определяют, что SDU входит в предел сегментации, результирующий один или более PDU предоставляют на соответственный нижний протокольный уровень с помощью средства предоставления, в соответствии с традиционными процедурами.

В соответствии с различными предложенными вариантами осуществления заявленного изобретения предел размера PDU корректируют и передают на нижний протокольный уровень, предназначенный для приема PDU, предоставленных из верхнего протокольного уровня. Фиг.7 схематически иллюстрирует выполняемые функции, необходимые для предоставления такой службы на верхний протокольный уровень. Узел 700 содержит средство регулирования, выполненное с возможностью регулирования предела размера PDU, когда активизировано инициирование регулирования. Самый последний скорректированный предел размера PDU передают на соответствующий верхний протокольный уровень из средства 702 передачи, когда активизировано инициирование передачи. Средство передачи также может содержать средство, выполненное с возможностью определения, какие PDU были успешно переданы, и средство, выполненное с возможностью включения запроса, чтобы отбросить некоторое число SDU, когда определено, что передача этих SDU закончилась неуспешно вследствие избыточного размера.

Это средство также может быть выполнено с возможностью использования схемы оценки, предназначенной для оценки, может ли быть некоторое число SDU успешно передано в предварительно определенном лимите времени или нет. Также результат из этой оценки может быть использован для запроса некоторого числа SDU, отбрасываемых на верхнем протокольном уровне.

Несмотря на то что изобретение описано со ссылкой на специфичные примерные варианты осуществления, описание в целом предназначено только для того, чтобы проиллюстрировать изобретательную концепцию, и не должно быть взято как ограничивающее рамки объема изобретения, которое определено с помощью прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат заключается в снижении непроизводительных затрат. Предложены способ и узлы, предназначенные для обеспечения адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем. Предел адаптивной сегментации, определяющий порог наибольшего протокольного блока данных (PDU), который должен быть предоставлен на нижний протокольный уровень, используют на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем. Для каждого сервисного блока данных (SDU), поступающего на верхний протокольный уровень, определяют, может ли соответствующий SDU входить в предел сегментации или нет. Каждый SDU, который не входит в предел сегментации, сегментируют в PDU, которые являются меньшими или равными пределу сегментации, в то время как относительно SDU, которые входят в предел сегментации, не выполняют сегментацию. 4 н. и 47 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ обеспечения адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем, отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых
a) используют предел адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, определяющий порог наибольшего протокольного блока данных (PDU), предоставляемого на нижний протокольный уровень,
b) определяют на верхнем протокольном уровне для каждого поступающего сервисного блока данных (SDU), может ли SDU входить в упомянутый предел сегментации или нет,
c) сегментируют на верхнем протокольном уровне каждый SDU, который не входит в упомянутый предел сегментации, в PDU, которые являются меньшими или равными упомянутому пределу сегментации, или не выполняют сегментацию относительно каждого SDU, который входит в упомянутый предел сегментации, и
d) предоставляют результирующий PDU/результирующие PDU на нижний протокольный уровень.

2. Способ по п.1, в котором этап с) выполняют в комбинации с конкатенацией в соответствии со следующими правилами:
конкатенируют остающиеся SDU в PDU, которые входят в упомянутый предел сегментации, после выполнения сегментации одного или более SDU, или в случае, когда не выполняют сегментацию:
конкатенируют два или более SDU в PDU до тех пор, пока не достигнут упомянутого предела сегментации.

3. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе а) упомянутый предел сегментации динамически адаптируют на основании указания, переданного из нижнего протокольного уровня.

4. Способ по п.3, в котором упомянутое указание включает в себя уведомление о пределе размера PDU, определяющем наибольший размер PDU, который принимают с помощью упомянутого нижнего протокольного уровня.

5. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутый предел сегментации регулируют на основании наблюдения остаточного коэффициента потерь на верхнем протокольном уровне.

6. Способ по п.5, в котором периодически осуществляют мониторинг остаточного коэффициента потерь на верхнем протокольном уровне.

7. Способ по п.5, в котором после наблюдения, что остаточный коэффициент потерь больше предварительного определенного порога коэффициента потерь,
регулируют упомянутый предел сегментации путем уменьшения упомянутого предела сегментации на предварительно определенную величину уменьшения,
в то время как после наблюдения, что остаточный коэффициент потерь меньше упомянутого порога коэффициента потерь,
регулируют упомянутый предел сегментации путем увеличения упомянутого предела сегментации на предварительно определенную величину увеличения.

8. Способ по п.1, в котором на этапе с) каждый сегментируемый SDU сегментируют в
по меньшей мере, один PDU того же размера, что и упомянутый предел сегментации, или
PDU, которые соответствуют размеру транспортного блока, который имеется на нижнем протокольном уровне, или
PDU, которые соответствуют наибольшему размеру транспортного блока, который имеется на нижнем протокольном уровне, или
PDU одинакового размера, если возможно точное деление на PDU одинакового размера, или
PDU приблизительно одинакового размера, если точное деление на PDU одинакового размера невозможно.

9. Способ адаптивного регулирования предела сегментации, определяющего порог наибольшего протокольного блока данных (PDU), который должен быть предоставлен из верхнего протокольного уровня, использующего адаптивную сегментацию, на нижний протокольный уровень, взаимодействующий с верхним протокольным уровнем, причем предел сегментации динамически адаптируют на основании указания, переданного из нижнего протокольного уровня на верхний протокольный уровень.

10. Способ по п.9, в котором упомянутое указание включает в себя уведомление о пределе размера PDU, определяющем наибольший размер PDU, который принимают с помощью нижнего протокольного уровня.

11. Способ по п.10, в котором упомянутое указание периодически передают на верхний протокольный уровень.

12. Способ по п.10, в котором упомянутое указание передают на верхний протокольный уровень, когда определяют, что предел размера PDU изменился до уровня, который ниже, чем предварительно определенный порог корректировки.

13. Способ по п.10, в котором упомянутое указание передают на верхний протокольный уровень, когда предел размера PDU изменился на конфигурируемую величину, для того чтобы уменьшить количество сообщений указания.

14. Способ по п.10, в котором упомянутое указание передают на верхний протокольный уровень, когда нижний протокольный уровень принимает SDU из верхнего протокольного уровня, который был слишком большим для успешной доставки в принимающий одноранговый узел с помощью нижнего протокольного уровня.

15. Способ по любому из пп.9-14, в котором упомянутое указание дополнительно включает в себя запрос в верхний протокольный уровень для повторной сегментации некоторого числа SDU в PDU меньшего размера, причем
каждый PDU, который требуется повторно сегментировать с помощью верхнего протокольного уровня, указывают явно, или
указывают ссылкой, с какого последовательного номера и далее требуется повторная сегментация.

16. Способ по любому из пп.11-14, в котором упомянутое указание дополнительно включает в себя запрос в верхний протокольный уровень, чтобы отбросить некоторое число SDU, когда
нижний протокольный уровень потерпел неудачу, чтобы передать упомянутые SDU, вследствие избыточного размера SDU, или
когда оценено с помощью нижнего протокольного уровня, что упомянутые SDU не могут быть успешно переданы в предварительно определенный предел времени.

17. Способ по п.10, в котором предел размера PDU корректируют на нижнем протокольном уровне на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров
наибольшего разблокированного транспортного блока, наибольшего имеющегося транспортного блока, качества линии связи, имеющихся разрешений на планирование или имеющихся ресурсов.

18. Способ по п.17, в котором имеющиеся ресурсы содержат любые из следующих ресурсов: мощность передачи, ресурсы частоты или интервалы времени.

19. Способ по п.17 или 18, в котором периодически осуществляют мониторинг упомянутого, по меньшей мере, одного параметра на нижнем протокольном уровне.

20. Способ по п.19, в котором после наблюдения, что величина упомянутого параметра больше предварительно определенного порога качества, предел размера PDU устанавливают в предварительно определенный максимальный размер.

21. Способ по п.20, в котором предел размера PDU передают на верхний протокольный уровень, когда он установлен.

22. Способ по п.9, в котором верхний протокольный уровень является протокольным уровнем управления линией радиосвязи (RLC).

23. Способ по п.9, в котором верхний протокольный уровень расположен в контроллере радиосети (RNC) или в пользовательской аппаратуре.

24. Способ по п.9, в котором нижний протокольный уровень является протокольным уровнем управления доступом к среде (MAC).

25. Способ по п.9, в котором нижний протокольный уровень расположен в любом из следующих объектов: узле В, RNC или пользовательской аппаратуре.

26. Способ по п.9, в котором верхний протокольный уровень и нижний протокольный уровень расположены в разных узлах.

27. Узел в сети связи, выполненный с возможностью обеспечения адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем, отличающийся тем, что содержит
средство для использования предела адаптивной сегментации на верхнем протокольном уровне, определяющего порог наибольшего PDU, предоставляемого на нижний протокольный уровень,
средство для приема одного или более SDU на верхнем протокольном уровне,
средство для определения для каждого SDU, может ли SDU входить в упомянутый предел сегментации или нет,
средство для сегментации SDU, который не входит в упомянутый предел сегментации, в PDU, которые являются меньшими или равными упомянутому пределу сегментации, или не выполнения сегментации относительно SDU, который входит в упомянутый предел сегментации, и средство для предоставления результирующего PDU/результирующих PDU на нижний протокольный уровень.

28. Узел по п.27, в котором упомянутое средство для сегментации выполнено с возможностью осуществления конкатенации в соответствии со следующими правилами:
конкатенация остающихся SDU в PDU, которые входят в упомянутый предел сегментации, после выполнения сегментации одного или более SDU, или в случае, когда не выполняют сегментацию,
конкатенация двух или более SDU в PDU до тех пор, пока не достигнут упомянутый предел сегментации.

29. Узел по п.27 или 28, в котором упомянутое средство для использования выполнено с возможностью изменения упомянутого предела сегментации с помощью конфигурируемой величины на основании указания, переданного из нижнего протокольного уровня.

30. Узел по п.29, в котором упомянутое указание включает в себя уведомление о пределе размера PDU, определяющем наибольший размер PDU, который принимают с помощью нижнего протокольного уровня.

31. Узел по п.27, в котором упомянутое средство для сегментации выполнено с возможностью сегментации SDU в:
по меньшей мере, один PDU того же размера, что и упомянутый предел сегментации, или
PDU, которые соответствуют размеру транспортного блока, который имеется на нижнем протокольном уровне, или
PDU, которые соответствуют наибольшему размеру транспортного блока, который имеется на нижнем протокольном уровне, или
PDU одинакового размера, если возможно точное деление на PDU одинакового размера, или
PDU приблизительно одинакового размера, если точное деление на PDU одинакового размера невозможно.

32. Узел по п.27, дополнительно содержащий средство для адаптивного регулирования упомянутого предела сегментации на основании наблюдения остаточного коэффициента потерь на верхнем протокольном уровне.

33. Узел по п.32, дополнительно содержащий средство для мониторинга, выполненное с возможностью периодического осуществления мониторинга остаточного коэффициента потерь.

34. Узел по п.32 или 33, в котором упомянутое средство для регулирования выполнено с возможностью регулирования упомянутого предела сегментации в соответствии со следующими правилами:
регулируют упомянутый предел сегментации путем уменьшения упомянутого предела сегментации на предварительно определенную величину уменьшения, если определяют, что остаточный коэффициент потерь больше предварительного определенного порога коэффициента потерь, и
регулируют упомянутый предел сегментации путем увеличения упомянутого предела сегментации на предварительно определенную величину увеличения, если определяют, что остаточный коэффициент потерь меньше упомянутого порога коэффициента потерь.

35. Узел по п.27, в котором верхний протокольный уровень является протокольным уровнем управления линией радиосвязи (RLC).

36. Узел по п.27, который расположен в любом из следующих объектов: контроллере радиосети (RNC), узле В или пользовательской аппаратуре.

37. Узел по п.27, в котором нижний протокольный уровень является протокольным уровнем управления доступом к среде (MAC).

38. Узел в сети связи, обеспечивающий адаптивную сегментацию на верхнем протокольном уровне, взаимодействующем с нижним протокольным уровнем упомянутого узла, отличающийся тем, что содержит
средство для регулирования предела размера PDU, определяющего наибольший размер PDU, который принимают с помощью нижнего протокольного уровня,
средство для передачи указания, включающего в себя уведомление о пределе размера PDU, на верхний протокольный уровень, используемое при адаптивном регулировании предела сегментации, определяющего порог наибольшего PDU, которое предоставляют на нижний протокольный уровень,
средство для приема одного или более PDU, предоставленных из верхнего протокольного уровня.

39. Узел по п.38, в котором упомянутое средство для регулирования выполнено с возможностью периодической коррекции предела размера PDU.

40. Узел по п.38 или 39, в котором упомянутое средство для передачи выполнено с возможностью периодической передачи упомянутого указания.

41. Узел по п.38 или 39, в котором упомянутое средство для передачи выполнено с возможностью передачи упомянутого указания, когда предел размера PDU изменяют на конфигурируемую величину, для того, чтобы уменьшить количество сообщений указания.

42. Узел по п.38 или 39, в котором упомянутое средство для передачи выполнено с возможностью передачи упомянутого указания, когда нижний протокольный уровень принял SDU из верхнего протокольного уровня, который был слишком большим для успешной доставки в принимающий одноранговый узел с помощью нижнего протокольного уровня.

43. Узел по п.39, дополнительно содержащий
средство для определения, какие PDU были переданы успешно, и
средство для включения запроса в упомянутое указание в верхний протокольный уровень, чтобы отбросить некоторое число SDU, когда
определено с помощью упомянутого средства для определения, что нижний протокольный уровень потерпел неудачу, чтобы передать упомянутые SDU, вследствие избыточного размера SDU, или
оценено с помощью упомянутого средства для определения, что упомянутые SDU не могут быть успешно переданы в предварительно определенный предел времени.

44. Узел по п.39, в котором упомянутое средство для регулирования выполнено с возможностью коррекции предела размера PDU на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров наибольшего разблокированного транспортного блока, наибольшего имеющегося транспортного блока, качества линии связи, имеющихся разрешений на планирование или имеющихся ресурсов.

45. Узел по п.44, в котором имеющиеся ресурсы содержат любые из следующих ресурсов: мощность передачи, ресурсы частоты или интервалы времени.

46. Узел по п.44 или 45, дополнительно содержащий средство для периодического мониторинга упомянутого, по меньшей мере, одного параметра.

47. Узел по п.38, в котором упомянутое средство для регулирования выполнено с возможностью установки предела размера PDU в предварительно определенный максимальный размер, если определено, что упомянутый параметр больше предварительно определенного порога качества.

48. Узел по п.47, выполненный с возможностью передачи предела размера PDU на верхний протокольный уровень, когда он скорректирован.

49. Узел по п.38, который является узлом В или пользовательской аппаратурой.

50. Узел по п.38, в котором верхний протокольный уровень является протокольным уровнем управления линией радиосвязи (RLC).

51. Узел по п.38, в котором нижний протокольный уровень является протокольным уровнем управления доступом к среде (MAC).