FI106760B - Menetelmä ja laite tiedonsiirtopakettien uudelleenlähettämiseksi - Google Patents

Description

106760

Menetelmä ja laite tiedonsiirtopakettien uudelleenlähettämiseksi

Esillä oleva keksintö koskee pakettimuotoista tiedonsiirtoa ja erityisesti 5 menetelmää ja laitetta tietoyksiköiden uudelleenlähettämiseksi. Menetelmässä lähetetään joukko tietoyksiköitä, vastaanotetaan mainittu joukko tietoyksiköitä, tarkistetaan onko vastaanotettujen tietoyksiköiden siirto onnistunut vai epäonnistunut, kuitataan määrätyin väliajoin vastaanotetut tietoyksiköt bittikartalla, jonka bitti vastaa ainakin yhtä siirrettyä tietoyksikköä, ja bitin arvo ilmaisee 10 tiedonsiirron onnistumisen tai epäonnistumisen, ja lähetetään uudelleen tietoyksiköt, joiden siirto on bittikartan mukaan epäonnistunut. Laite on järjestetty toteuttamaan keksinnön mukainen menetelmä.

Tiedonsiirrossa paketti tarkoittaa tyypillisesti binäärimuodossa esitettyä 15 tietoyksikköä, joka on järjestetty määrättyyn muotoon tiedonsiirtoa varten. Paketti käsittää tavallisesti otsikon, joka sisältää mm. ohjaustietoja, kuten synkronointibittejä, kohdeosoitteen, lähettäjän osoitteen, paketin pituuden, hyötykuorman, joka sisältää siirrettävän datan ja häntäosan, joka sisältää yleensä virheiden tunnistukseen ja korjaukseen tarkoitettua dataa. Pakettimuotoisessa 20 tiedonsiirrossa siirrettävä tieto jaetaan osiin, ja lisäämällä osiin tarvittavat ohjaus-ja virheenkorjaustiedot muodostetaan paketteja, jotka lähetetään ja kuitataan oleellisesti itsenäisesti.

• *

Kuittaus on pakettimuotoisessa tiedonsiirrossa yleisesti käytetty 25 virheenkontrollointimenettely. Kuittauksella tarkoitetaan merkkiä tai merkkijonoa, jonka tiedon vastaanottanut osapuoli palauttaa tiedon lähettäneelle osapuolelle ilmaistakseen sen, onko lähetys onnistunut vai ei. Tyypillisesti lähettävä osapuoli, < .· joka ei vastaanota kuittausta tai saa kuittauksen, joka ilmaisee lähetyksen epäonnistuneen, uudelleenlähettää tiedon.

Tiedonsiirto radiorajapinnan yli on altis siirtovirheille ja siten menetelmät, joiden avulla siirretyn tiedon luotettavuus ja oikeellisuus tarkistetaan ja mahdollisesti 30 2 106760 korjataan, ovat tällaisessa tiedonsiirrossa keskeisiä. Siirtovirheiden havaitsemiseksi tietoyksiköihin voidaan kuitenkin lisätä tietoa vain rajallinen määrä, jotta jo lähtökohtaisesti niukka radioresurssi pystyttäisiin mahdollisimman tehokkaasti hyödyntämään.

5

Piirikytkentäinen lähetysmuoto ETSIn (European telecommunications Standards Institute) standardoimassa GSM-järjestelmässä (Global Sysytem for Mobile Telecommunications) mahdollistaa 9,6 kbps tiedonsiirtonopeuden. Suurempien lähetysnopeuksien kysynnän vuoksi ETSI on määrittänyt joukon nimellä GSM 10 Phase 2+ tunnettavia GSM-parannuksia. GSM Phase 2+ määrittää uuden ominaisuuden, jolle on annettu nimitys GPRS (General Packet Switched Radio Service). GPRS mahdollistaa pakettivälitteisen tiedonsiirron matkaviestinverkossa, ja lisäksi yhteyksille voidaan tarjota suurinopeuksinen pakettivälitteinen siirtokanava osoittamalla niille suurempi osuus liikennöinnissä käytettävistä 15 siirtokehyksistä.

Kuviossa 1 on GPRS-palvelun radiorajapintaa havainnollistettu loogisella kerroshierarkialla. Fyysinen kerros 1 jakautuu kahteen toiminnallisuuksien mukaan jaettuun alikerrokseen. Fyysinen RF -kerros 1a moduloi fyysiset aaltomuodot 20 fyysiseltä linkkikerrokselta saatujen 1 b bittisekvenssien perusteella ja vastaavasti demoduloi vastaanotetut aaltomuodot bittisekvensseiksi annettavaksi fyysiselle linkkikerrokselle. Fyysinen linkkikerros 1b sisältää toiminnallisuudet tiedon siirtämiseksi matkaviestimen ja verkon välisen fyysisen kanavan kautta ja käyttää fyysisen RF -kerroksen palveluita. Nämä toiminnallisuudet käsittävät myös 25 virheiden havaitsemisen ja korjaamisen fyysisen kerroksen osalta

Datalinkkikerroksen alempi osa 2 määritetään myös kahden toiminnallisuuden avulla. RLC/MAC-kerros 2 tarjoaa palvelut tiedon siirtämiseksi. MAC (Medium « . Access Control) 2a käsittää toiminnallisuudet, joiden avulla ohjataan

siirtokapasiteetin jakamista verkolle ja matkaviestimille. RLC 2b käsittää toiminnot 30 ylemmän LLC-kerroksen (Logical Link Layer) 3 pakettidatayksiköiden segmentoimiseksi RLC-kerroksen datayksiköiksi lähetystä varten ja vastaanotettujen RLC-datayksiköiden kokoamisen LLC-datayksiköiksi. RLC

3 106760 käsittää myös toiminnot taaksepäinsuuntaisen virheenkorjauksen (Backward Error Correction, BEC) toteuttamiseksi. LLC-tietoyksiköistä kootaan ylemmän SNDCP-kerroksen (Subnetwork Dependent Convergence Protocol) 4 segmentoidut tietoyksiköt, joista puretaan matkaviestimen käyttämän pakettidataprotokollan 5 mukaiset tietoyksiköt.

ETSI GSM 04.60 version 6.1.0 release 1997 kohdassa 9 kuvataan GPRS RLC-toimintoja pakettimuotoisessa tiedonsiirrossa vastekerrosyksiköiden välillä, ja erityisesti virheiden havaitsemis- ja uudelleenlähetysmenettelyä tiedonsiirron 10 aikana. GPRS-järjesteimän mukaista udelleenlähetysmenettelyä on havainnollistettu perusmuodossaan kuviossa 2. Lohko 4 kuvaa lähettävää yksikköä, joka tiedonsiirrossa nousevaan siirtosuuntaan (uplink) on matkaviestin ja tiedonsiirroissa laskevaan siirtosuuntaan (downlink) on esimerkiksi matkaviestinjärjestelmän tukiasema. Lohko 5 kuvaa vastaanottavaa yksikköä, joka 15 vastaavasti tiedonsiirrossa nousevaan siirtosuuntaan (uplink) on esimerkiksi matkaviestinjärjestelmän tukiasema ja tiedonsiirrossa laskevaan siirtosuuntaan (downlink) matkaviestin. Jatkossa lähettävään ja vastaanottavaan yksikköön viitataan termeillä lähetin (TX) ja vastaanotin (RX) vastaavasti.

20 GPRS-palvelussa matkaviestin pysyy rekisteröityneenä verkkoon (joutotila), mutta kanava tai kanavat yhteydelle varataan vain varsinaista tiedonsiirtoa varten. Perättäisistä RLC-tietoyksiköistä muodostuvaa liikennöintiä nimitetään hetkelliseksi datavuoksi (Temporary Block Flow, TBF). Kukin RLC-tietoyksikkö käsittää 7 bitin mittaisen tietoyksikön sekvenssinumeron (Block Sequence 25 Number, BSN). Lähettimessä 4 ylläpidetään lähetystilamuuttujaa V(S), joka sisältää kullakin hetkellä seuraavaksi lähetettävän tietoyksikön sekvenssinumeron. Lähettimessä 4 ylläpidetään myös lähettimen kuittausmuuttujaa V(A), joka sisältää ' *: BSN-numeron vanhimmalle RLC-tietoyksikölle, jota vastaavaa kuittausta ei ole saatu vastaanottimelta 5. Näiden lisäksi lähettimessä ylläpidetään myös 30 kuittausmatriisia V(B), jossa säilytetään tieto kuittauksesta k kpl viimeisen RLC-tietoyksikön osalta.

» 4 106760

Vastaanottimessa 5 ylläpidetään vastaanottotilamuuttujaa V(R), joka sisältää seuraavaksi vastaanotettavan tietoyksikön BSN-numeron. Lähettimessä ylläpidetään myös vastaanotto-ikkunan tilamuuttujaa V(Q), joka sisältää BSN-numeron viimeisimmälle RLC-tietoyksikölle, jota ei ole vielä vastaanotettu.

5 Vastaanottimessa 5 ylläpidetään myös vastaanottotilamatriisia V(N), jossa säilytetään tieto lähetysten onnistumisesta k kpl edellisen RLC-tietoyksikön osalta. Vastaanottimen vastaanotto-ikkuna vastaa siis k kpl tietoyksiköiden BSN-numeroita siten, että V(Q)</«V(R).

10 Vastaanotin sisältää joukon algoritmeja siirtovirheiden havaitsemiseksi vastaanotetuissa tietoyksiköissä. Virheiden havaitseminen on alan ammattimiehelle tunnettua tekniikkaa, eikä sitä ole syytä tarkemmin esittää tässä. Vastaanottaessaan tietoyksikön vastaanotin tarkistaa onko tiedonsiirto onnistunut vai ei, ja jos vastaanotetun tietoyksikön BSN-numero on välillä [V(Q), V(R)], ja 15 tietoyksikön siirto on onnistunut, tietoyksikköä vastaava vastaanottotilamatriisin V(N) alkiolle annetaan arvo RECEIVED. Muussa tapauksessa vastaanottotilamatriisin V(N) alkiolle annetaan arvo INVALID.

Tiedonsiirron kuittaus tapahtuu Packet Ack/Nack -sanomalla, jonka vastaanotin 20 lähettää lähettimelle. Packet Ack/Nack -sanoma käsittää sekvenssin alkunumeron (Starting Sequence Number, SSN) ja vastaanotettujen yksiköiden bittikartan (Received Block Bitmap, RBB), joka muodostetaan vastaanottotilamatriisista V(N) siten, että SSN:lle annetaan muuttujan V(R) arvo, ja bittikartan RBB bitit vastaavat vastaanottotilamatriisin arvoja indeksoituna mainitun SSN:n suhteen. Jos 25 vastaanottotilamatriisin alkiolla on arvo RECEIVED, bitin arvo on "1", jos vastaanottotilamatriisin arvo on INVALID, bitin arvo on "0".

• < :* . Vastaanottaessaan Packet Ack/Nack -sanoman, lähetin 4 merkitsee kuittausmatriisin V(B) SSN suhteen indeksoidulle alkiolle arvon ACKED, jos alkiota 30 vastaavan bitin arvo on "1". Jos bitin arvo on"0", kuittausmatriisin V(B) alkiolle merkitään arvo NACKED. Lähetin 4 lähettää kulloinkin V(B)-matriisin vanhinta alkiota vastaavan tietoyksikön, jonka arvo on NACKED. Kun tietoyksikkö on • S .

s 106760 lähetetty, alkion arvoksi merkitään PENDING_ACK. Jos yhdelläkään kuittausmatriisin V(B) alkiolla ei ole arvoa NACKED ja tietoyksikkö sisältyy määritettyyn ikkunaan k (V(S)<V(A)+k), lähetetään lähetintilamuuttujaa V(S) vastaava tietoyksikkö, ja sitä vastaavalle kuittausmatriisin V(B) alkiolle merkitään 5 arvo PENDING_ACK.

Tilanteessa, jossa lähetintilamuuttujan V(S) arvon ja kuittausmuuttujan V(A) arvon erotus saavuttaa ikkunalle määrätyn arvon k eikä kuittausmatriisissa ole alkioita, joilla olisi arvo NACKED, ei uusia tietoyksiköitä voida lähettää ennen kuin 10 kuittauksia vanhempien tietoyksiköiden osalta on vastaanotettu. Tätä tilannetta kutsutaan lähetysikkunan ruuhkautumiseksi (stall). Moniaikaväliä hyödyntävissä yhteyksissä lähetysikkuna ruuhkautuu helposti, sillä yhdessä ikkunassa joudutaan seuraamaan kaikkia saman kehyksen perättäisissä aikaväleissä lähetettyjä tieoyksiköitä, vaikka uudelleenlähetyksen lähetysviive (round-trip delay) on 15 suhteellisen pitkä. Ikkuna k on tähän tarkoitukseen melko lyhyt, esimerkiksi GPRS-standardissa k= 64. Tällä hetkellä ETSIn alaisuudessa kehitetään parannettua GPRS-järjestelmää (Enhanced GPRS, EGPRS), jossa lähettimeltä lähetettävien tietoyksiköiden määrä voidaan kaksinkertaistaa tapauksissa, joissa käytössä on suhteellisen häiriötön yhteys. Lähetysikkunan ruuhkautuminen tulee 20 siten tekniikan tason mukaisella ratkaisulla olemaan vielä ongelmallisempaa.

Helpoin ratkaisu on luonnollisesti ikkunan ja vastaavasti bittikartan koon ** kasvattaminen, jolloin kuittausprosessi nopeutuu aikä lähetysikkuna ruuhkaudu yhtä helposti. Koska Packet Ack/Nack -sanoman koko on kuitenkin määrätty ja 25 sen yhteydessä on pystyttävä tehokkaasti siirtämään myös muihin toimintoihin liittyviä tietoja (esimerkiksi mittaustulokset), voidaan bittikartan kokoa kasvattaa vain rajoitetusti.

Nyt on keksitty menetelmä, ja menetelmän toteuttava laitteisto, jonka avulla edellä 30 esitetyn ongelman vaikutusta voidaan merkittävästi vähentää. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että määritetään joukko kuittausalgoritmeja, joista kukin käsittää menetelmän bittikartan muodostamiseksi 6 106760 vastaanotetuista tietoyksiköistä; ylläpidetään tieto niiden tietoyksiköiden lukumäärästä, joita ei ole onnistuneesti vastaanotettu tai joiden vastaanottoa ei ole kuitattu; ja käynnistetään yksi mainituista kuittausalgoritmeista valiten kuittausalgoritmi mainitun tietoyksiköiden lukumäärän mukaan.

5

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 12 ja patenttivaatimuksen 13 mukainen tiedonsiirtolaite ja patenttivaatimuksen 16 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä. Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on kuvattu alivaatimuksin.

10

Keksintö perustuu ajatukselle, että lähetysikkunan ruuhkautumista pyritään välttämään tarkkailemalla tietoyksiköiden määrää vastaanottoikkunassa, ja ohjaamalla kuittausmenettelyä mainitun määrän mukaisesti optimoidulla tavalla.

15 Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan edellä esitettyä ratkaisua tehostetaan edullisesti tarkkailemalla tietoyksiköiden määrää myös lähetysikkunassa ja tarkentamalla kuittausmenettelyä myös tämän määrän mukaisesti.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirus-20 tuksiin, joissa

Kuvio 1 havainnollistaa GPRS-palvelun radiorajapintaa havainnollistettu loogisella ” kerroshierarkialla (tekniikan taso);

Kuvio 2 havainnollistaa GPRS-järjestelmän mukaista uudelleenlähetysmenettelyä 25 (tekniikan taso);

Kuvion 3 vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaista menettelyä kuittausten ja uudelleenlähetysten järjestämiseksi;

Kuvio 4 havainnollistaa erästä keksinnön mukaista kuittausalgoritmia;

Kuvio 5 havainnollistaa erästä toista keksinnön mukaista kuittausalgoritmia; 30 Kuvion 6 signalointikaavio havainnollistaa keksinnön mukaista Polling Request -sanomaa;

Kuvio 7 havainnollistaa kahden bittikartan käyttöä; ja 106760 7

Kuvio 8 havainnollistaa keksinnön mukaisen tiedonsiirtolaitteen suoritusmuotoa.

Tilapäisen datavuon aikana vastaanotin lähettää järjestelmälle tyypillisen signalointijärjestelmän mukaisesti lähettimelle Packet Ack/Nack -sanoman, joka 5 käsittää vastaanotettujen RLC-tietoyksiköiden tilaan liittyvää tietoa ja samalla siirtää vastaanottimelle myös monia muita tietoja. Taulukossa 1 on esitetty nousevan siirtosuunnan Packet Uplink Ack/Nack -sanoman kentät ja taulukossa 2 on esitetty laskevan siirtosuunnan Packet Downlink Ack/Nack -sanoman kentät. Packet UL Ack/Nack. Taulukoiden toisessa sarakkeessa on kirjaimella M merkitty 10 kentät, joiden on esiinnyttävä jokaisessa sanomassa ja kirjaimella O on merkitty kentät, joiden ei tarvitse sisältyä jokaiseen sanomaan.

Taulukko 1

Packet UL Ack/Nack___

Kentät__M/O Pituus_

Sanomatyyppi__M__6_

Nousevan siirtosuunnan TBF M 7 tunniste___

Kanavakoodaus__M__2_

Ack-kuvaus__M__72_

Varauspäätös__O__1 - 33_

Ajoitusennakko__O__1 -16_ TS allokointi/tehonsäätö- (M) 9 - 53 parametrit___

Kiinteä allokointi O 1 - N

15 .. Taulukko 2:

Packet DL Ack/Nack,___

Kentät__M/O__Pituus_

Sanomatyyppi__M__6_

Laskevan siirtosuunnan tfi__M__5_

Ack-kuvaus__M__72_

Kanavan laatu raportti__M__23 - 71_ ·' TBF vapautus__M__1_

Kanavapyynnön kuvaus__O__1 - 25_

Keskeytyspyyntö__O__1 - n*20_

Kuten taulukoista havaitaan, esimerkiksi Packet Uplink Ack/Nack sisältää mm. tietoja ajoitusennakon päivitystä ja tehonsäätöä varten. Packet Downlink Ack/Nack 20 8 106760 sisältää mm. käytössä olevan kanavan laatuun liittyviä tietoja. Packet Ack/Nack käsittää sekvenssin aloitusnumeron SSN ja vastaanotettujen yksikköjen bittikartan RBB. Generoidessaan kuittaussanomaa vastaanotin asettaa SSN:lle muuttujan V(R) arvon, ja kukin bittikartan bitin arvo kuvaa aloitusnumeron SSN suhteen 5 järjestyksessä indeksoidun vastaanottotilamatriisin V(N) alkion vastaanottotilaa. Koska muuttujan V(R) arvo muuttuu jatkuvasti, ikkuna täten liukuu sekvenssinumeroavaruudessa.

Tekniikan tason mukaisessa GPRS-järjestelmässä ikkunan ja bittikartan pituudet 10 vastaavat toisiaan. Kun ikkunan pituutta kasvatetaan, on kuittausmenettelyä muutettava, jotta ikkunan liuottaminen olisi edelleen mahdollista. Kuvion 3 vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaista menettelyä kuittausten ja uudelleenlähetysten järjestämiseksi.

15 Kohdassa 30 alustetaan luku NDR, joka kuvaa vastaanottoikkunassa olevien tietoyksiköiden määrää. Kohdassa 31 vastaanotetaan uusi tietoyksikkö DB lähettimeltä, jolloin lukua NDR kasvatetaan yhdellä (kohta 32). Käytettävissä olevan kuittausmenettelyn mukaan tarkistetaan onko kuittaussanoma lähetettävä (kohta 33). Jos ei, siirrytään kohtaan 31 vastaanottamaan uusi DB. Jos 20 kuittaussanoma on lähetettävä, tarkistetaan hetkellinen NDR:n arvo (kohta 34). Jos NDR toteuttaa ehdon B1, suoritetaan kuittausalgoritmi AL1 (kohta 351), joka käsittää menetelmän bittikartan muodostamiseksi vastaanotetuista tietoyksiköistä, ja jonka avulla pystytään kuittaamaan Nack=NDR1 tietoyksikköä (kohta 361). Jos NDR toteuttaa ehdon B2, suoritetaan kuittausalgoritmi AL2 (kohta 352), jonka 25 avulla pystytään kuittaamaan Nack=NDR2 tietoyksikköä (kohta 362). Jos NDR toteuttaa ehdon B3, suoritetaan kuittausalgoritmi AL3 (kohta 353), jonka avulla pystytään kuittaamaan Nack=NDR3 tietoyksikköä (kohta 363). Ehtojen ja niitä : „ . vastaavien algoritmien lukumäärä on tässä kolme, mutta on määrä sovelluskohtaisesti valittavissa, ollen siis kaksi tai useampia. Kuitattujen 30 tietoyksiköiden määrä Naok vähennetään luvusta NDR (kohta 37). Jos viimeinen datayksikkö oli tilapäisen datavuon TBF viimeinen tietoyksikkö, prosessi päättyy.

106760 9

Jos datavuo jatkuu (kohta 38) siirrytään jälleen kohtaan 31 vastaanottamaan uusi tietoyksikkö.

GPRS-järjestelmässä ikkunan kooksi on määritetty 64 ja bittikartan pituudeksi 64.

5 Uudessa EGPRS-järjestelmässä sekä lähetys- että vastaanottoikkuna tullaan todennäköisesti määrittämään suuremmaksi. Seuraavaksi esitettävässä keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa käytetään ikkunaa, jonka koko on 512. Kun ikkunan koko on näin suuri, on bittikartan optimoitu käyttö erityisen tärkeää. On pyrittävä käyttämään mahdollisimman pientä bittikarttaa Packet 10 Ack/Nack -sanomaan kohdistuvien rajoitusten huomioimiseksi ja silti pystyttävä kuittaamaan vastaanotetut tietoyksiköt mahdollisimman nopeasti ruuhkautumisen estämiseksi. Esitettävässä suoritusmuodossa ehdot liittyvät NDR:lle määritettyihin vaihteluväleihin siten, että: E1:NDR<64 15 E2:64<NDR<128 E3: 128<NDR<256 E4: 256<NDR<512 Vastaavat algoritmit ovat: AL1 (NDR<64) 20 Kun NDR on suhteellisen pieni, SSN saa arvon V(R) ja 64 bitin mittainen bittikartta RBB käsittää tiedon 64 aiemmin vastaanotetusta tietoyksiköstä kuvion 4 osoittamalla tavalla. Ikkunan pituus k on 512, mutta niin kauan kuin NDR pysyy näin alhaisena, kuittaus pienemmällä bittikartalla on riittävä.

25 AL2 (64<NDR<128)

Kun NDR ylittää ensimmäisen kynnysarvon 64, SSN määritetään V(Q):n suhteen siten, että SSN=[V(Q)+64] mod 1024 kuvion 5 osoittamalla tavalla. Tämä r _ . tarkoittaa sitä, että koska V(Q) ilmoittaa vanhimman RLC-tietoyksikön, jota ei ole hyväksyttävästi vastaanotettu, voidaan V(Q):n arvoa edeltävät tietoyksiköt kuitata 30 implisiittisesti, ja bittikartta kuittaa arvon V(Q) jälkeiset 64 tietoyksikköä eksplisiittisesti. Jos implisiittisesti kuitattujen bittien ja bittikartan bittien yhteismäärä on pienempi kuin NDR, tietoyksiköitä jää edelleen kuittaamatta, 10 106760 jolloin nämä kuitataan seuraavan kuittauksen yhteydessä. Bittikartta voidaan edelleen pitää 64 bitin mittaisena.

AL3 (128<NDR<256) 5 Kun NDR ylittää toisen kynnysarvon 128, siirrytään käyttämään uutta kuittausalgoritmia AL3. Algoritmissa tutkitaan ensin bittikarttaa, ja tarkastellaan olisiko se kompressoitavissa määrätyillä etukäteen valituilla kompressiomenetelmillä (esimerkiksi jonokoodaus tms.) ensimmäistä kynnysarvoa pienemmäksi. Jos kynnysarvo on alitettavissa, kompressio suoritetaan, ja muiden 10 toimintojen osalta noudatetaan algoritmin AL1 mukaista kuittausmenettelyä.

Bittijonon kompressio- ja dekompressioratkaisut ovat alan ammattimiehelle tunnettua tekniikkaa, eikä niitä kuvata tässä tarkemmin.

Jos NDR arvo ei ole kompressoitavissa määrätyillä menetelmillä alle ensimmäisen 15 kynnysarvon, SSN määritetään algoritmin AL2 tavoin muuttujan V(Q) suhteen, mutta prosessin nopeuttamiseksi siirrytään käyttämään suurempaa bittikarttaa. Tämän mahdollistamiseksi Packet/Ack -sanomassa jätetään tilapäisesti lähettämättä yksi tai useampia kenttiä, edullisesti vaihtoehtoisia kenttiä (taulukoissa 1 ja 2 O-kentät). Esimerkiksi nousevan siirtosuunnan Packet Uplink 20 Ack/Nack -sanomassa 128 bitin mittainen bittikampa voidaan tilapäisesti sisällyttää sanomaan jättämällä kentät Varauspäätös, Ajoitusennakko ja Kiinteä allokointi lähettämättä. Vastaavasti laskevan siirtosuunnan Packet Downlink Ack/Nack -sanomassa 128 bitin mittainen bittikampa voidaan tilapäisesti sisällyttää sanomaan jättämällä mittaustulokset (kenttä Kanavan laaturaportti) 25 lähettämättä, myös vaihtoehtoiset kentät Kanavapyynnön kuvaus ja

Keskeytyspyyntö. 128-bittinen bittikartta voidaan tällöin lähettää joka toisessa . laskevan siirtosuunnan Packet Ack/Nack -sanomassa, jotta kanavan ϊ - mittaustulokset saadaan verkon tietoon järjestelmän vaatimalla tavalla.

30 AL4 (256<NDR<512)

Kun NDR on suhteellisen suuri, on edullista käyttää eri tyyppistä kuittausalgoritmia nousevaan ja laskevaan siirtosuuntaan. Tämä johtuu siitä, että Packet Downlink 106760 11

Ack/Nack -sanomaan kohdistuu enemmän rajoituksia kuin Packet Uplink Ack/Nack -sanomaan

Laskeva siirtosuunta (vastaanotin=matkaviestin) 5 Vastaanottimessa tutkitaan ensin, ja tarkistetaan olisiko bittikartta edellä kuvatun implisiittisen kuittauksen ja tunnettujen kompressiomenetelmien avulla kompressoitavissa 128 bitin mittaiseen bittikarttaan. Jos on lähetetään mainittu kompressoitu bittikartta RBB=128 algoritmin AL3 mukaisesti ja määritetään SSN = [V(Q)+128] mod 1024.

10

Jos tämä ei ole mahdollista, edetään kuvion 6 signalointikaavion mukaisesti. Matkaviestin lähettää verkolle Polling Request -sanoman (6.1), jossa se ilmoittaa verkolle tarpeen lähettää kaksi perättäistä Packet Downlink Ack/Nack -sanomaa. Verkko allokoi radioresurssin RR pyynnön mukaisesti ja pyytäessään kuittausta 15 seuraavan kerran, ilmoittaa Polling Request -sanomassa (6.2) matkaviestimelle, että se voi lähettää peräkkäin kaksi bittikarttaa kuvion 7 osoittamalla tavalla. Kuvion esimerkissä SSN1= [V(Q)+128] mod 1024 ja SSN2=[V(Q)+64] mod 1024, eli ensin lähetetään 128-bittinen bittikartta ja sitten 64-bittinen bittikartta. Matkaviestin kuittaa lähetyksen kuittaussanomalla, joka sisältää mainitut kaksi 20 bittikarttaa (6.3).

Kuten voidaan edellä esitetyn perusteella voidaan havaita, keksinnön mukaisen avulla kuittaustoiminnot voidaan kulloinkin sopeuttaa siirtotilanteeseen, jolloin kuittaus- ja uudelleenlähetysmenettely tehostuu ja lähetysikkunan ruuhkautuminen 25 vähentyy aiheuttamatta suuria ja hankalasti toteutettavia muutoksia järjestelmään ja hankaloittamatta muita kuittaussanoman avulla välitettävien tietojen siirtoa.

.. „ Edellä esitetyssä suoritusmuodossa tietoyksiköiden määrää tarkastellaan vastaanottoikkunassa. Vastaava toiminto voidaan järjestää myös lähetyspäähän, 30 jolloin lähettimeen järjestetään vastaava luku NDT, jossa säilytetään tietoyksiköiden määrää lähetysikkunassa. Kun luku NDT ylittää tietyn kynnysarvon, esimerkiksi 350, lähetin allokoi kuittauspyyntöä varten suuremman 106760 12 radioresurssin, ja ilmaisee kuittauspyynnössä matkaviestimelle käskyn lähettää kuittaussanomassa kaksi bittikarttaa algoritmissa AL4 kuvatulla tavalla.

Kuvion 8 lohkokaavion avulla voidaan havainnollistaa erästä keksinnön 5 suoritusmuotoa, jossa uudelleenlähetysten määrää tarkkaillaan matkaviestimessä MS. Kuvion 8 lohkokaaviossa on kuvattu matkaviestimen lähetys- ja vastaanotto-osan toiminnallisuudet. Matkaviestin sisältää radioteitse tapahtuvaa kommunikointia varten radioyksikön, joka käsittää tavanomaisesta matkaviestimestä tunnetun lähetinhaaran (käsittäen kanavakoodauksen, 10 lomituksen, salauksen, moduloinnin ja lähetyksen suorittavat toimintalohkot) 81, vastaanotinhaaran (käsittäen vastaanoton, demoduloinnin, salauksen purun, lomituksen purun sekä kanavadekoodauksen suorittavat toimintolohkot) 82, radioteitse tapahtuvaa lähetystä varten vastaanoton ja lähetyksen erottavan duplex-suodattimen 83 ja antennin 84. Päätelaitteen toimintaa ohjaa 15 pääohjauspiiri MCU 85, joka käsittää muistin MEM 86. Pääohjauspiiri 85 toteuttaa niitä yhteyskäytännön mukaisia toiminnallisuuksia, jotka matkaviestimen päässä huolehtivat uudelleenlähetyksistä. Keksinnön mukaisessa matkaviestimessä pääohjauspiirin 85 muistiin 86 ladataan joukko kuittausalgoritmeja, joista pääohjauspiiri 85 edellä esitettyjen kriteerien mukaisesti valitsee ja toteuttaa 20 kuittausalgoritmin edellä esitetyllä tavalla.

Tässä on esitetty keksinnön toteutusta ja suoritusmuotoja esimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin 25 muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Esimerkiksi keksinnön mukainen lähetin voi olla mikä tahansa langattomaan pakettimuotoiseen tiedonsiirtoon soveltuva päätelaite tai verkkoelementti. Esitettyjä suoritusmuotoja tulisi pitää valaisevina, muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia rajoittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset. 30 Täten vaatimusten määrittelemät erilaiset keksinnön toteutusvaihtoehdot, myös ekvivalenttiset toteutukset kuuluvat keksinnön piiriin.

Claims (16)

1. Menetelmä tietoyksiköiden uudelleenlähettämiseksi, jossa lähetetään joukko tietoyksiköitä; 5 vastaanotetaan mainittu joukko tietoyksiköitä: tarkistetaan onko vastaanotettujen tietoyksiköiden siirto onnistunut vai epäonnistunut; kuitataan määrätyin väliajoin vastaanotetut tietoyksiköt bittikartalla, jonka bitti vastaa ainakin yhtä siirrettyä tietoyksikköä, ja bitin arvo ilmaisee tiedonsiirron 10 onnistumisen tai epäonnistumisen; lähetetään uudelleen tietoyksiköt, joiden siirto on bittikartan mukaan epäonnistunut; tunnettu siitä, että määritetään joukko kuittausalgoritmeja, joista kukin käsittää menetelmän 15 bittikartan muodostamiseksi vastaanotetuista tietoyksiköistä; ylläpidetään tieto niiden tietoyksiköiden lukumäärästä, joita ei ole onnistuneesti vastaanotettu tai joiden vastaanottoa ei ole kuitattu; käynnistetään yksi mainituista kuittausalgoritmeista valiten kuittausalgoritmi mainitun tietoyksiköiden lukumäärän mukaan. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylläpidetään mainittu tietoyksiköiden lukumäärä vastaanottavassa yksikössä (5)

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylläpidetään 25 mainittu tietoyksiköiden lukumäärä lähettävässä yksikössä (4)

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut tietoyksiköt ovat EGPRS-järjestelmän RLC-tietoyksiköitä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylläpidetään tieto vastaanotettujen tietoyksiköiden tiedonsiirron onnistumisesta 14 106760 vastaanottoikkunassa, jonka alkiot vastaavat ainakin yhtä vastaanotettua tietoyksikköä ja jolla ikkunalla on määrätty pituus.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ikkunan pituus 5 on 512 bittiä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bittikartan pituudella on ainakin kaksi vaihtoehtoa.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiedonsiirto lähetetään matkaviestimestä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietoyksiköt lähetetään matkaviestimen kanssa kommunikoivasta tukiasemasta.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetään, vasteena sille, että mainittu tarkkailtava lukumäärä ylittää määrätyn kynnysarvon, tietoyksiköt lähetetään matkaviestimelle kuittauspyyntö, joka sisältää kehotuksen kahden perättäisen bittikartan lähettämisestä. 20

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään bittikartalle ainakin kaksi mahdollista kokoa; « *· tarkistetaan, vasteena sille, että mainittu tarkkailtava lukumäärä ylittää määrätyn kynnysarvon, olisiko lukumäärää vastaava bittikartta kompressoitavissa 25 pienempään mahdolliseen kokoon.

12. Pakettimuotoista tiedonsiirtoa välittävä tiedonsiirtolaite, joka käsittää välineet (82) tietoyksiköiden vastaanottamiseksi; välineet (82, 85) vastaanotettujen tietoyksiköiden siirron onnistumisen 30 tarkistamiseksi; 16 106760 välineet kuittauksen lähettämiseksi määrätyin väliajoin vastaanotetuista tietoyksiköistä bittikartalla, jonka bitti vastaa ainakin yhtä siirrettyä tietoyksikköä, ja bitin arvo ilmaisee tiedonsiirron onnistumisen tai epäonnistumisen; tunnettu siitä, että 5 laitteeseen on järjestetty joukko kuittausalgoritmeja, joista kukin käsittää menetelmän bittikartan muodostamiseksi vastaanotetuista tietoyksiköistä; laite käsittää välineet (85, 86) niiden tietoyksiköiden lukumäärän tarkkailemiseksi, joita tietoyksiköitä ole onnistuneesti vastaanotettu tai joiden vastaanottoa ei ole kuitattu; 10 laite käsittää välineet (85) yhden kuittausaigoritmin valitsemiseksi mainitun tietoyksiköiden lukumäärän mukaan; ja laite käsittää välineet (85) valitun kuittausaigoritmin käynnistämiseksi.

13. Pakettimuotoiseen tiedonsiirtoon soveltuva tiedonsiirtolaite, joka käsittää 15 välineet (81,82) tietoyksiköiden lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi; välineet (82) kuittauksen vastaanottamiseksi määrätyin väliajoin vastaanotetuista tietoyksiköistä bittikartalla, jonka bitti vastaa ainakin yhtä siirrettyä tietoyksikköä, ja bitin arvo ilmaisee tiedonsiirron onnistumisen tai epäonnistumisen; 20 välineet (81) niiden tietoyksiköiden uudelleen lähettämiseksi, joiden tietoyksiköiden siirto on vastaanotetun bittikartan mukaan epäonnistunut; tunnettu siitä, että laitteeseen on järjestetty joukko kuittausalgoritmeja, joista kukin käsittää menetelmän bittikartan muodostamiseksi vastaanotetuista tietoyksiköistä; 25 laite käsittää välineet (85, 86) niiden tietoyksiköiden lukumäärän tarkkailemiseksi, joiden vastaanottoa ei ole kuitattu; laite käsittää välineet (85) yhden kuittausaigoritmin valitsemiseksi mainitun » tietoyksiköiden lukumäärän mukaan; ja laite käsittää välineet (85) valitun kuittausaigoritmin käynnistämiseksi. 30

13 106760

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite on matkaviestin. ie 106760

15. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite on matkaviestinjärjestelmän tukiasema.

16. Pakettimuotoista tiedonsiirtoa välittävä tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää tiedonsiirtolaitteet (4, 5) tietoyksiköiden siirtämiseksi ja vastaanottamiseksi, joista ainakin osa käsittää välineet vastaanotettujen tietoyksiköiden siirron onnistumisen tarkistamiseksi; tiedonsiirtolaitteet (4, 5) kuittauksen lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi 10 määrätyin väliajoin vastaanotetuista tietoyksiköistä bittikartalla, jonka bitti vastaa ainakin yhtä siirrettyä tietoyksikköä, ja bitin arvo ilmaisee tiedonsiirron onnistumisen tai epäonnistumisen; tietonsiirtolaitteet (4, 5) niiden tietoyksiköiden uudelleen lähettämiseksi, joiden tietoyksiköiden siirto on vastaanotetun bittikartan mukaan epäonnistunut; 15 tunnettu siitä, että ainakin yhteen laitteeseen on järjestetty joukko kuittausalgoritmeja, joista kukin käsittää menetelmän bittikartan muodostamiseksi vastaanotetuista tietoyksiköistä; mainittu laite käsittää välineet (85, 86) niiden tietoyksiköiden lukumäärän 20 tarkkailemiseksi, joita tietoyksiköitä ole onnistuneesti vastaanotettu tai joiden vastaanottoa ei ole kuitattu; mainittu laite käsittää välineet (85) yhden kuittausalgoritmin valitsemiseksi mainitun tietoyksiköiden lukumäärän mukaan; ja mainittu laite käsittää välineet (85) valitun kuittausalgoritmin 25 käynnistämiseksi. m u m 17 106760