CN1177498C

CN1177498C - 重发送无线本地环路的差错分组数据的装置和方法

Info

Publication number: CN1177498C
Application number: CNB011091533A
Authority: CN
Inventors: 金保经
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: Ericsson LG Co Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: KR20010087866A; US20010021984A1; KR100340720B1; US7149181B2; CN1314765A

Abstract

本发明公开了一种用于重发送差错分组数据的装置和方法，能够减少由于在差错数据的重发送期间产生的数据的层间移动造成的数据发送延迟，和额外开销时间导致的分组数据的发送延迟，因为是通过物理层进行差错数据的重发送。因此，可以实现快速数据发送。这导致了WLL系统的负载减轻，从而可以提高可靠性。每个物理层包括一个缓存器，一个定时器，一个控制器，和一个射频单元。

Description

重发送无线本地环路的差错分组数据的装置和方法

本发明涉及重发送无线本地环路(WLL)的差错分组数据的装置和方法，更具体地讲，涉及在WLL中的物理层上进行差错分组数据的重新发送的装置和方法。

用于在开放系统互联(OSI)之间的数据通信的系统被划分为功能通用性和独立性意义上的7个层。对于每个层规定了需要的协议。在大多数当前的有线和无线通信系统中参考了这种OSI 7层。

OSI 7层包括一个物理层(层1)，一个数据链路层(层2)，一个网络层(层3)，一个传输层(层4)，一个会话层(层5)，一个表示层(层6)，和一个应用层(层7)。

发送数据一般在上层产生，例如，层7，层6，层5或层4，并且经过中间层施加到一个最下层。然后将来自最下层的发送数据经过一个物理介质，即，线路，发送到对方的最下层，从而将它最后发送到一个希望的中间或上层。

差错数据的重发送一般是在数据链路层(层2)或传输层(层4)进行的。

在数据链路层(层2)的重发送是利用退N步(Go-Back-N)法或选择性重复(Selective-Repeat)法完成的。退N步法是一种其中响应一个指示传送数据具有差错的事实的否定认可(NAK)信号而重发送传送数据的方法。另一方面，根据选择性重复法，仅重发送差错数据。

在传输层(层4)的重发送是利用TCP/IP完成的。根据这种方法，如果没有来自接收端的指示8千字节数据的正常接收的认可(ACK)信号，那么从发送端TCP/IP(层4)重发送该8千字节数据。

发送分组数据的系统可以是一种根据数据传输类型的电路模式的系统，或是一种分组模式的系统。在电路模式系统中，在一个发送节点和一个接收节点之间建立一个路径，从而使该路径在发送和接收节点之间的连接被切断之前是专用的。

根据分组模式系统，数据是以每个都具有一种希望长度的分组的形式发送的。因此，一个线路可以由多个终端同时使用，而不是由一个终端专用。在分组模式系统中，每个分组需要使用指示数据的目的地，以及数据的开始和终止的额外开销数据。附加在每个分组之前的额外开销数据使数据发送时间增加。在由于分组数据中产生差错而进行数据重发送的情况下也涉及到这一问题。

图1是说明重发送差错分组数据的惯用过程的方框图。

现在说明图1中所示的各层的一般功能。

传输层10和15管理发送数据的通信网络的质量。每个网络层利用通信网络执行一种希望的例程，并且建立到对方系统的连接。数据链路层20和25建立线路链接，检测发送差错，和恢复那些发送差错。物理层30和35控制电和机械条件，以允许线路的物理连接，以及保持和切断该物理连接。物理介质40是一个用于发送从物理层30和35接收的数据信号的有线或无线传输线路。在图1中，为了便于说明没有示出网络层。而且用“TCP/IP”代表传输层。

现在结合图1说明惯用的差错分组数据的重发送方法。

WLL系统的发送端终端(基站)在其上层产生数据，并把产生的数据经过层2 20施加到层1 30。将来自层1 30的数据发送到接收端终端的层1 35，然后经过接收端终端的各层将其发送到接收端终端的上层。

根据使用的发送控制方法可以改变处理上述发送过程中产生的差错的方法。

根据退N步法和选择性重复法，数据的重发送是通过数据链路层20和25进行的。当数据链路层20得知来自接收端的差错产生信息时，它再次发送存储在其缓存器中的有关数据。这个数据是通过一个无线传输线路经过层1 30发送到接收端层1 35的。该数据最终被发送到接收端数据链路层25。

根据使用TCP/IP的重发送方法，传输层10和15进行数据的重发送。当发送端传输层10得知来自接收端的差错产生信息时，它再次发送存储在其缓存器中的有关数据。然后，将这个数据经过层3，层2 20，层1 30和一个有线传输线路发送到接收端层1 35。最后，把这个数据经过接收端层2 25和层3发送到接收端传输层15。

给上述发送的分组数据的前端和末端分别加上额外开销数据。加到分组数据的前端的额外开销数据包含有关同步化和目的地址之类的信息。加到分组数据的末端的额外开销数据包含有关在数据发送期间产生的差错的检测和纠正的信息。例如，在发送5到107ms的数据的情况下，前端和末端额外开销数据分别要使用60ms和20ms的发送时间。因此，在分组模式中发送额外开销数据所用时间实际上和与这些额外开销数据相关联的数据的发送时间相等。因此，与适用于重新发送一个包含差错的特定帧的选择性重复方法相比，在不可避免地涉及到具有一定大小或一定时间间隔的帧的重发送的退N步法和TCP/IP重发送法中，处理由额外开销时间造成的发送延迟是十分重要的。

此外，由于数据的重发送是由上层进行的，因而在差错数据到达上层之前不会请求数据的重发送。从而必然产生时间损失。

因此，本发明的目的是要提供一种重发送WLL的差错分组数据的装置和方法，其能够减小由于在差错数据的重发送期间产生的数据的层间移动造成的数据发送延迟，和由于额外开销时间造成的分组数据的发送延迟，因而提高了数据发送的效率和速度。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种在无线本地环路中重发送差错分组数据的装置，包括：缓存器，用于存储发送的数据，以准备用于该数据的差错发送的数据；定时器，用于限制对数据发送的认可的等待时间；控制器，用于控制缓存器和定时器以便能够执行数据重发送功能；和射频单元，用于在使分组数据在射频信号中传送的条件下通过空中发送分组数据。其中缓存器、定时器、控制器和射频单元在物理层操作。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种在无线本地环路中重发送差错分组数据的方法，包括步骤：(a)发送数据，同时把数据存储在一个缓存器中；(b)在数据发送的同时操作一个定时器，从而计算等待认可数据发送所用时间；和(c)如果在定时器的操作终止之前没有接收到认可信号，或如果接收到否定认可信号，那么重发送存储在缓存器中的数据。其中，步骤(c)包括步骤：如果接收到认可信号，那么终止重发送过程；和如果没有接收到认可信号，那么反复检查是否接收到认可信号，直到定时器的操作终止。

通过结合附图阅读以下详细说明，可以对本发明的上述目的，和其它特征及优点有更清楚的了解，在附图中：

图1是说明重发送差错分组数据的惯用过程的方框图；

图2是说明根据本发明的重发送差错分组数据的方法的方框图；

图3是说明适用于重发送差错分组数据的一个物理层的结构的方框图；和

图4是说明根据本发明的重发送错误地发送的数据的方法的流程图。

图2是说明根据本发明的重发送差错分组数据的方法的方框图。图3是说明适用于重发送差错分组数据的一个物理层的结构的方框图。

图2中所示的各层的功能和操作与图1中所示惯用层的相同。但是，与其中差错数据的重发送是在传输层10和20或数据链路层20和25中进行的惯用情况相比，根据本发明的差错数据重发送是在物理层30和35中进行的。如图3中所示，物理层30包括一个控制器110，一个缓存器120，一个定时器130，和一个射频单元150。同样地，物理层145也包括一个控制器115，一个缓存器125，一个定时器135，和一个射频单元155。

每个缓存器120和125用于临时存储发送的数据。每个缓存器120和125中的存储数据具有不用任何处理就能够在传输线路上发送的最终数据帧的形式。

每个定时器130和135是适用于限制时间的时间计数器，该时间是在发送端进行了数据发送之后等待对数据的发送认可的时间。

控制器110和115控制各自的缓存器120和125，和各自的定时器130和135，以便能够执行数据发送所需的功能。

每个射频单元150和155用于在分组数据能够在希望的射频信号中传送的条件下通过空中发送分组数据。

图3中所示的WLL系统的基站100和终端200可以分别用作发送端和接收端，或相反。由于这些基站和终端具有相同的功能，因而为了说明方便，分别将它们称为发送端和接收端。

从包括在发送端数据发送单元中的一个上层，即，层4，层5，层6或层7，产生的数据经过层3和层2施加到物理层140和145。在根据物理层140和145所进行的希望的发送过程进行处理之后，将数据经过对应的射频单元150和155通过空中发送。

现在结合图4说明本发明的一个优选实施例。

将从一个上层，即，层4，层5，层6或层7产生的数据在其发送之前存储在缓存器120和125中(步骤S10)。响应数据存储，定时器130和135开始操作(步骤S20)。每个定时器130和135适用于限制时间，该时间是发送端在数据的异常发送时数据发送之后等待数据发送的认可的时间。

一旦定时器130和135操作，控制器110和115检查是否接收到一个对应于“ACK(认可)”或“NAK(否认)”的认可信号(步骤S30)。当没有接收到认可信号时，控制器110和115反复地进行检查过程，直到定时器130和135的操作终止(步骤S40)。当在定时器130和135的操作终止之前接收到认可信号时，强迫终止定时器130和135的这些操作。

当认可信号对应于“ACK”时，终止上述过程而不进行任何数据的重发送。

另一方面，当认可信号对应于“NAK”时，控制器110和115分别重发送存储在缓存器120和125中的有关数据(步骤S50和S60)。

如果定时器130和135在没有接收到认可信号之前终止，那么如接收到对应于“NAK”的认可信号的情况一样，重发送存储在缓存器120和125中的相关数据(步骤S60)。反复进行重发送过程，直到接收到对应于“ACK”的认可信号。

从上述说明中可以知道，与由TCP/IP层或数据链路层之类的上层进行差错数据的重发送的情况相比，根据本发明的重发送差错分组数据的装置和方法可以减少由于在差错数据的重发送期间产生的数据的层间移动造成的数据发送延迟，和额外开销时间导致的分组数据的发送延迟，因为是由最下层，即，物理层140和145，进行差错数据重发送。因此，可以进行快速数据发送。这导致了WLL系统的负载减轻，从而可以提高可靠性。

尽管是为了说明的目的披露了本发明的优选实施例，但是熟悉本领域的人员应当知道可以对其进行各种修改、增加和替换，而不脱离附属权利要求中所披露的本发明的范围和精神。

Claims

1.一种用于在无线本地环路中重发送差错分组数据的装置，包括：

缓存器，用于存储发送的数据，以准备用于数据的差错重发送的数据；

定时器，用于限制等待对数据的发送的认可的所用时间；

控制器，用于控制缓存器和定时器以使数据重发送功能能够执行；和

射频单元，在把分组数据在射频信号中传送的条件下通过空中发送分组数据；并且

其中缓存器，定时器，控制器，和射频单元在物理层操作。

2.根据权利要求1所述的装置，其中缓存器适用于存储一个最后数据帧。

3.根据权利要求1所述的装置，其中控制器适用于仅发送包括差错的数据。

4.一种用于在无线本地环路中重发送差错分组数据的方法，包括步骤：

(a)发送数据，同时把数据存储在一个缓存器中；

(b)在数据发送的同时操作定时器，从而计算等待数据的发送的认可所用的时间；和

(c)如果到定时器操作终止之前没有接收到认可信号，或如果接收到否认信号，那么重发送存储在缓存器中的数据；

其中，步骤(c)包括步骤：

如果接收到认可信号，那么终止重发送过程；和

如果没有接收到认可信号，那么反复检查是否接收到认可信号，直到定时器的操作终止。

5.根据权利要求4所述的方法，其中反复地进行步骤(b)和(c)，直到接收到认可信号。

6.根据权利要求4所述的方法，其中缓存器适用于存储一个最后数据帧。

7.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)至(c)是在物理层中进行的。

8.根据权利要求4所述的方法，其中仅对包括差错的数据进行数据重发送。