Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КАДРОВ ДАННЫХ И ПОДСИСТЕМА БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области мобильной связи, а именно к способу и системе для передачи кадров данных, а также к подсистеме базовых станций.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Система радиодоступа на основе глобальной системы мобильной связи / технологии увеличения скорости передачи данных для эволюции глобальной системы мобильной связи (Global system for mobile communications (GSM) / enhanced data rate for GSM evolution (EDGE) radio access network, GERAN) представляет собой систему, в которой сочетается проводная и беспроводная передача. В системе GERAN на беспроводную передачу значительное влияние оказывает полоса пропускания и внешние условия радиосвязи, при этом скорость беспроводной передачи ниже, чем скорость проводной передачи, и следовательно, некоторая часть кадров данных накапливается на стороне подсистемы базовых станций. При передаче пакетов данных протокола управления передачей (transmission control protocol, TCP) могут происходить потери данных TCP, в этом случае их необходимо передавать повторно.

В системе EDGE каждый пакет данных TCP разбивают на множество кадров управления логической линией связи (logic link control, LLC), при этом к каждому кадру LLC добавляют соответствующий заголовок LLC и передают его в контроллер базовых станций (base station controller, BSC) с помощью обслуживающего узла поддержки пакетной радиосвязи общего назначения (service general packet radio service (GPRS) support node, SGSN); BSC затем разбивает кадр LLC на блоки протокола управления линией радиосвязи, передаваемые по беспроводному каналу. В системе GERAN каждый пакет данных TCP разбивают на множество кадров протокола туннелирования GPRS-плоскости пользователя (GPRS tunneling protocol - user plane, GTP-U), при этом к каждому кадру GTP-U добавляют соответствующий заголовок GTP и передают его в контроллер радиосети (radio network controller, RNC) с помощью SGSN; RNC затем разбивает кадр GTP-U на блоки канала пакетной передачи данных, передаваемые в беспроводной канал передачи данных. SGSN передает пакет данных TCP в терминал посредством BSC/RNC. После потери пакета данных TCP терминал передает в SGSN запрос на повторную передачу с целью запроса повторной передачи потерянного пакета данных TCP. Номер потерянного пакета данных TCP меньше, чем номер текущего пакета данных TCP, следовательно, SGSN приоритетно передаст потерянный пакет данных TCP.

Рассмотрим в качестве примера систему EDGE, продемонстрированную на фиг.1, SGSN помещает повторно передаваемый пакет TCP в начало очереди TCP и разбивает этот повторно передаваемый пакет TCP на кадры LLC для передачи в BSC. Передача из BSC в терминал является беспроводной передачей, при этом скорость беспроводной передачи меньше, чем скорость проводной передачи, вследствие чего кадры данных, передаваемые от SGSN, будут накапливаться на стороне BSC. После приема кадров LLC повторно передаваемого пакета TCP контроллер BSC не знает, что эти кадры являются кадрами данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, поэтому BSC не осуществляет приоритетную передачу этих кадров данных. BSC помещает эти кадры данных после накопившихся к текущему моменту времени кадров LLC, то есть помещает их в конец очереди кадров LLC (LLC9, LLC8 и LLC7). Эти кадры LLC передают в терминал только после передачи всех накопившихся к текущему моменту времени кадров LLC, в результате чего терминал принимает повторно передаваемый пакет TCP лишь по истечении определенного периода времени после передачи терминалом запроса на повторную передачу, при этом эффективность передачи пакета TCP снижается.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача настоящего изобретения - реализация способа, системы для передачи кадров данных и подсистемы базовых станций, с помощью которых будет повышена эффективность повторной передачи пакетов TCP.

Для решения упомянутой технической задачи ниже приведена техническая схема в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Предложен способ передачи кадров данных, включающий:

прием кадра данных, переданного обслуживающим узлом поддержки услуги пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS);

определение, содержит ли принятый кадр данных идентификацию повторной передачи; и

приоритетную передачу принятого кадра данных в терминал, если кадр данных содержит упомянутую идентификацию повторной передачи.

Упомянутая приоритетная передача принятого кадра данных в терминал включает:

добавление принятого кадра данных в очередь повторной передачи;

при этом очередь повторной передачи представляет собой очередь кадров данных, приоритетно передаваемых в терминал.

Упомянутый принятый кадр данных включает кадр управления логической линией связи или кадр протокола туннелирования GPRS.

Упомянутое определение, содержит ли принятый кадр данных идентификацию повторной передачи, включает:

проверку значения поля RIND в принятом кадре данных и определение, содержит ли кадр данных идентификацию повторной передачи, исходя из значения поля RIND.

Упомянутая идентификация повторной передачи представляет собой: идентификацию, добавляемую в каждый кадр данных обслуживающим узлом поддержки GPRS после разбиения повторно передаваемого пакета протокола управления передачей (TCP) по меньшей мере на один кадр данных.

Упомянутая проверка значения поля RIND в принятом кадре данных и определение, содержит ли кадр данных идентификацию повторной передачи, исходя из значения поля RIND включает:

определение, что кадр данных содержит идентификацию повторной передачи, если значение поля RIND равно 1.

Подсистема базовых станций включает:

модуль приема, выполненный с возможностью приема кадра данных от обслуживающего узла поддержки услуги пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS);

модуль определения, выполненный с возможностью определения, содержит ли принятый кадр данных идентификацию повторной передачи; и

модуль обработки, выполненный с возможностью приоритетной передачи принятого кадра данных в терминал, если кадр данных содержит упомянутую идентификацию повторной передачи.

Упомянутый модуль обработки может быть выполнен с возможностью добавления кадра данных, в котором содержится идентификация повторной передачи в очередь повторной передачи; при этом очередь повторной передачи представляет собой очередь кадров данных, приоритетно передаваемых в терминал.

Упомянутый модуль определения включает подмодуль проверки и подмодуль определения, при этом

упомянутый подмодуль проверки выполнен с возможностью проверки значения поля RIND в принятом кадре данных; и

упомянутый подмодуль определения выполнен с возможностью определения, содержит ли кадр данных идентификацию повторной передачи, исходя из значения поля RIND.

Система для передачи кадров данных включает:

обслуживающий узел поддержки услуги пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), выполненный с возможностью разбиения повторно передаваемых пакетов протокола управления передачей (TCP) по меньшей мере на один кадр данных, добавления идентификации повторной передачи в каждый кадр данных и передачи кадра данных, дополненного идентификацией повторной передачи, в устройство подсистемы базовых станций; и

подсистему базовых станций, выполненную с возможностью приема кадра данных от обслуживающего узла поддержки GPRS, определения, содержит ли кадр данных идентификацию повторной передачи, и приоритетной передачи упомянутого кадра данных в терминал, если кадр данных содержит идентификацию повторной передачи.

Обслуживающий узел поддержки GPRS может быть выполнен с возможностью добавления поля RIND в свободное поле каждого кадра данных и установки значения поля RIND с целью указания, соответствует ли этот кадр данных повторно передаваемому пакету TCP; и

упомянутая подсистема базовых станций может быть выполнена с возможностью проверки значения поля RIND в принятом кадре данных и определения, содержит ли этот кадр данных идентификацию повторной передачи, исходя из значения поля RIND.

Упомянутый обслуживающий узел поддержки GPRS может быть выполнен с возможностью установки значения поля RIND равным 1 для указания того, что этот кадр данных соответствует повторно передаваемому пакету TCP; и

упомянутая подсистема базовых станций может быть выполнена с возможностью определения, что кадр данных содержит идентификацию повторной передачи, если проверяемое значение поля RIND равно 1.

Варианты осуществления настоящего изобретения имеют следующие преимущества: обслуживающий узел поддержки GPRS разбивает повторно передаваемый пакет TCP на кадры данных и добавляет к этим кадрам данных идентификаторы повторной передачи. Таким образом, устройство подсистемы базовых станций после приема упомянутых кадров данных может определить, является ли кадр данных одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, исходя из того, содержит ли упомянутый кадр данных идентификатор повторной передачи. Если кадр данных является одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, то его приоритетно передают в терминал, за счет чего повышается эффективность передачи повторно передаваемого пакета TCP.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой блок-схему многоуровневой передачи данных TCP в системе мобильной связи в уровне техники;

Фиг.2 представляет собой блок-схему алгоритма способа передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой блок-схему структуры подсистемы базовых станций в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 представляет собой структурную схему системы для передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 представляет собой блок-схему алгоритма способа передачи кадров данных в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 представляет собой блок-схему очереди передачи кадров LLC контроллером базовой станции в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.7 представляет собой блок-схему очереди передачи кадров GTP контроллером беспроводной сети в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для обеспечения более глубокого понимания решаемой технической задачи, технической схемы и преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения настоящее изобретение будет подробно описано ниже в сочетании с приложенными чертежами и вариантами его осуществления.

Фиг.2 представляет собой блок-схему алгоритма способа передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. На ней представлен способ передачи кадров данных, причем в соответствии с изображением фиг.2 данный вариант осуществления настоящего изобретения включает следующие шаги:

шаг 201: подсистема базовых станций принимает кадр данных, переданный обслуживающим узлом поддержки GPRS;

шаг 202: подсистема базовых станций определяет, содержит ли упомянутый кадр данных идентификатор повторной передачи;

шаг 203: если упомянутый кадр данных содержит идентификатор повторной передачи, то подсистема базовых станций осуществляет приоритетную передачу упомянутого кадра данных в терминал.

Если кадр данных, принятый подсистемой базовых станций, содержит идентификатор повторной передачи, то этот кадр данных является одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP. Таким образом, подсистема базовых станций осуществляет приоритетную передачу упомянутого кадра данных в терминал.

В способе передачи кадров данных согласно данному варианту осуществления изобретения подсистема базовых станций после приема кадра данных может определять, выделен ли этот кадр данных из повторно передаваемого пакета TCP, на основании того, включает ли этот кадр данных идентификатор повторной передачи. Если упомянутый кадр данных содержит идентификатор повторной передачи, определяют, что этот кадр данных выделен из повторно передаваемого пакета TCP, и после этого подсистема базовых станций осуществляет приоритетную передачу этого кадра данных в терминал, за счет чего повышается эффективность передачи повторно передаваемого пакета TCP.

Фиг.3 представляет собой блок-схему структуры подсистемы базовых станций в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В соответствии с изображением фиг.3 подсистема базовых станций включает, в общем случае, модуль 31 приема, модуль 32 определения и модуль 33 обработки, при этом

модуль 31 приема выполнен с возможностью приема кадра данных от обслуживающего узла поддержки GPRS;

модуль 32 определения выполнен с возможностью определения, содержит ли принятый кадр данных идентификатор повторной передачи;

модуль 33 обработки выполнен с возможностью приоритетной передачи принятого кадра данных в терминал, если кадр данных содержит упомянутый идентификатор повторной передачи.

Модуль 33 обработки выполнен с возможностью добавления упомянутого кадра данных, содержащего идентификатор повторной передачи, в очередь повторной передачи. Упомянутая очередь повторной передачи представляет собой очередь кадров данных, приоритетно передаваемых в терминал.

Модуль 32 определения в настоящем изобретении включает подмодуль 34 проверки и подмодуль 35 определения, при этом

упомянутый подмодуль 34 проверки выполнен с возможностью проверки значения поля RIND в принятом кадре данных;

упомянутый подмодуль 35 определения выполнен с возможностью определения, содержит ли кадр данных идентификатор повторной передачи, исходя из значения поля RIND.

А именно, если подмодуль 34 проверки получает значение поля RIND, равное 1, то модуль 35 определения может определить, что в этом кадре данных содержится идентификатор повторной передачи.

Подсистема базовых станций в данном варианте осуществления настоящего изобретения после приема упомянутого кадра данных может определять, является ли этот кадр данных одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, исходя из факта содержания идентификатора повторной передачи в упомянутом кадре данных. Если кадр данных содержит идентификатор повторной передачи, то может быть определено, что этот кадр данных является одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, и следовательно, устройство подсистемы базовых станций осуществляет приоритетную передачу этого кадра данных в терминал, за счет чего повышается эффективность передачи повторно передаваемого пакета TCP.

Фиг.4 представляет собой структурную блок-схему системы для передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В соответствии с изображением фиг.4 данный вариант осуществления настоящего изобретения включает:

обслуживающий узел 41 поддержки GPRS, выполненный с возможностью разбиения повторно передаваемого пакета TCP по меньшей мере на один кадр данных, добавления идентификатора повторной передачи в каждый кадр данных и передачи кадра данных, дополненного идентификатором повторной передачи, в подсистему 42 базовых станций; и

подсистему 42 базовых станций, выполненную с возможностью приема кадра данных от обслуживающего узла 41 поддержки GPRS, определения, содержит ли кадр данных идентификатор повторной передачи, и приоритетной передачи упомянутого кадра данных в терминал, если кадр данных содержит идентификатор повторной передачи.

Обслуживающий узел 41 поддержки GPRS может быть выполнен с возможностью добавления поля RIND в свободное поле каждого кадра данных и установки значения поля RIND с целью указания, соответствует ли этот кадр данных повторно передаваемому пакету TCP;

подсистема 42 базовых станций может быть выполнена с возможностью проверки значения поля RIND в упомянутом кадре данных и определения, содержит ли этот кадр данных идентификатор повторной передачи, исходя из значения поля RIND.

В частности, обслуживающий узел 41 поддержки GPRS может устанавливать значение поля RIND равным 1 для указания на то, что этот кадр данных соответствует повторно передаваемому пакету TCP; при этом подсистема 42 базовых станций впоследствии определяет, что кадр данных содержит идентификатор повторной передачи, если проверка, осуществляемая подсистемой 24 базовых станций, показывает, что значение поля RIND равно 1.

В системе EDGE подсистема 42 базовых станций может располагаться в контроллере базовых станций. В системе GERAN подсистема 42 базовых станций может располагаться в контроллере беспроводной сети.

В системе для передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения SGSN разбивает повторно передаваемый пакет TCP на кадры данных и добавляет к каждому из этих кадров данных идентификатор повторной передачи. Таким образом, устройство подсистемы базовых станций после приема упомянутого кадра данных может определить, является ли кадр данных одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, исходя из того, содержит ли упомянутый кадр данных идентификатор повторной передачи. Если кадр данных является одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, то его приоритетно передают в терминал, за счет чего повторно передаваемый пакет TCP передается приоритетно, эффективность передачи повторно передаваемого пакета TCP повышается.

На примере системы EDGE ниже более подробно будет описан способ передачи кадров данных в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. В соответствии с фиг.5 данный вариант осуществления настоящего изобретения включает следующие шаги:

шаг 501, SGSN разбивает повторно передаваемый пакет TCP по меньшей мере на один кадр LLC.

Например, SGSN принимает запрос на повторную передачу, переданный терминалом, который запрашивает повторную передачу пакета данных TCP номер 0, после этого SGSN разбивает пакет данных TCP 0 по меньшей мере на один кадр LLC. Например, SGSN может разбивать пакет данных TCP 0 на 3 кадра LLC.

Шаг 502, SGSN добавляет идентификационное поле RIND в свободное поле кадра LLC.

В системе EDGE кадр LLC инкапсулируют в протокол GPRS системы базовых станций (Base Station System GPRS Protocol, BSSGP). Обслуживающий узел поддержки GPRS добавляет идентификационное поле RIND в свободное поле структуры кадра BSSGP. Например, идентификационное поле RIND добавляют в поле SPARE поля QoS Profile. Структура поля QoS Profile перед упомянутым добавлением поля RIND показана в таблице 1.

Структура поля QoS Profile после упомянутого добавления поля RIND показана в таблице 2.

Шаг 503, SGSN заполняет поле RIND и передает кадр LLC в устройство подсистемы базовых станций.

Поле QoS Profile является опциональным. При повторной передаче пакета данных TCP 0 узел SGSN должен добавлять поле QoS Profile в каждый кадр LLC, на которые был разбит пакет данных TCP 0, а также заполнять поле RIND. В частности, SGSN может заполнять поле RIND значением, равным 1, означающим, что данный кадр LLC является одним из кадров, на которые был разбит передаваемый пакет TCP.

Шаг 504 контроллер базовых станций проверяет значение поля RIND в кадре LLC.

В системе EDGE подсистема базовых станций расположена в контроллере базовых станций. Когда контроллер базовых станций принимает кадр LLC, нет необходимости обрабатывать все поля в поле QoS Profile, достаточно просто проверить значение поля RIND.

Шаг 505, если значение поля RIND равно 1, контроллер базовых станций помещает упомянутый кадр LLC в очередь повторной передачи.

Если значение поля RIND равно 1, это означает, что данный кадр LLC является одним из кадров LLC, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP. Контроллер базовых станций создает очередь нормальной передачи LLC и очередь повторной передачи LLC. При передаче кадра LLC в терминал контроллер базовых станций осуществляет приоритетную передачу кадров LLC из очереди повторной передачи LLC.

Например, SGSN может разбить пакет данных TCP 0 на 3 кадра LLC, добавить идентификационное поле RIND в свободное поле каждого из 3 упомянутых кадров LLC, установить значения полей RIND равным 1 и затем передавать эти 3 кадра LLC в контроллер базовых станций. После приема упомянутых 3 кадров LLC контроллер базовых станций помещает эти 3 кадра LLC в очередь после накопленных к текущему моменту кадров LLC. Фиг.6 представляет собой блок-схему очереди передачи кадров LLC контроллером базовых станций в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В соответствии с фиг.6 LLC 9, LLC 8 и LLC 7 - это 3 упомянутых кадра LLC. После определения, что эти 3 кадра LLC являются кадрами LLC, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, контроллер базовых станций помещает LLC 9, LLC 8 и LLC 7 в очередь повторной передачи. При передаче кадров LLC осуществляется приоритетная передача кадров из очереди повторной передачи LLC, если очередь повторной передачи LLC не пуста.

Техническая схема настоящего изобретения может применяться также в системе GERAN. В системе GERAN, которая отличается от системы EDGE, подсистема базовых станций расположена в контроллере беспроводной сети, при этом SGSN разбивает пакет данных TCP на кадры GTP-U; при этом идентификационное поле RIND добавляют в свободное поле структуры заголовка каждого кадра GTP-U. Структура заголовка кадра GTP-U перед упомянутым добавлением поля RIND продемонстрирована в таблице 3.

Структура заголовка кадра GTP-U после упомянутого добавления поля RIND продемонстрирована в таблице 4.

Например, SGSN может разбить пакет данных TCP 0 на 3 кадра GTP-U, добавить идентификационное поле RIND в свободное поле каждого из 3 упомянутых кадров GTP-U, установить значения полей RIND равными 1 и затем передать эти 3 кадра GTP-U в контроллер базовых станций. После приема упомянутых 3 кадров GTP-U контроллер базовых станций помещает эти 3 кадра GTP-U в очередь после накопленных к текущему моменту кадров GTP-U. Фиг.7 представляет собой блок-схему очереди передачи кадров GTP-U контроллером базовых станций в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В соответствии с фиг.7 GTP 9, GTP 8 и GTP 7 - это 3 упомянутых кадра GTP-U. После определения, что эти 3 кадра GTP-U являются кадрами GTP-U, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, контроллер базовых станций помещает GTP 9, GTP 8 и GTP 7 в очередь повторной передачи. При передаче кадров GTP-U осуществляется приоритетная передача кадров из очереди повторной передачи GTP-U, если очередь повторной передачи GTP-U не пуста.

В способе передачи кадров данных данного варианта осуществления настоящего изобретения SGSN разбивает повторно передаваемый пакет TCP на кадры данных и добавляет к этим кадрам данных идентификаторы повторной передачи. Таким образом, после приема упомянутых кадров данных контроллер базовых станций или контроллер беспроводной сети может определить, содержит ли кадр данных идентификатор повторной передачи. Если кадр данных является одним из кадров данных, на которые был разбит повторно передаваемый пакет TCP, то осуществляют приоритетную передачу этого кадра данных в терминал, чем обеспечивается приоритетная передача повторно передаваемого пакета TCP и реализуется повышение эффективности передачи повторно передаваемых пакетов TCP.

Вариант осуществления способа в настоящем изобретении соответствует варианту осуществления устройства. За описанием частей, подробно не описанных в варианте осуществления способа, можно обратиться к описанию соответствующих частей в варианте осуществления устройства, при этом за частями, не описанными подробно в варианте осуществления устройства, можно обратиться к описанию соответствующих частей в варианте осуществления способа.

Для специалиста в данной области техники очевидно, что все шаги (или их часть), реализующие описанный выше вариант осуществления способа, могут выполняться программами, которые выполняет соответствующее аппаратное обеспечение, при этом упомянутые программы могут храниться на машиночитаемом носителе данных; при исполнении программ выполняются шаги описанного выше варианта осуществления способа; при этом упомянутый носитель данных может представлять собой, например, магнитный диск, оптический диск, постоянное запоминающее устройство (read only memory, ROM) или память с произвольным доступом (random access memory, RAM) и т.п.

В любом из вариантов осуществления способа настоящего изобретения номера шагов не могут быть использованы для ограничения последовательности шагов. Для специалиста в данной области техники очевидно, что изменения последовательности шагов без изменения концепции настоящего изобретения должны быть включены в объем настоящего изобретения.

Приведенное выше описание представляет предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что может быть осуществлено множество модификаций и изменений без отхода от описанной концепции настоящего изобретения, при этом все подобные модификации и улучшения включены в объем настоящего изобретения.