[发明专利]针对包括FEC的改进的无线链路协议的成帧方法和设备

说明书

相关申请

本专利申请与以下共同未决的美国专利申请有关，这些中的每一个同时随同本文递交，已经转让给本申请的受让人，以及以引用方式明确地并入本文中：

Michael G.Luby等人的、名称为“Forward Error Correction Scheduling for an Improved Radio Link Protocol”的美国专利申请，代理人案号为No.092888U2；以及

Michael G.Luby等人的、名称为“Encoding and Decoding Using Elastic Codes with Flexible Source Block Mapping”的美国专利申请，代理人案号为No.092840。

技术领域

本公开内容涉及电子学，更具体地涉及在无线通信系统中在数据分组的传送机制中所使用的改进的无线链路协议（RLP）的成帧技术。

背景技术

无线通信系统被广泛部署用于提供多种通信服务，例如语音、视频、分组数据、报文、广播等。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的多址系统。这样的多址系统的例子包括码分多址（CDMA）系统、时分多址（TDMA）系统、频分多址（FDMA）系统、正交FDMA（OFDMA）系统以及单载波FDMA（SC-FDMA）系统。

无线通信网络基于OSI参考模型，以及被组织成一系列的层，这些层具有定义明确的接口，以及每一层建立在其前一层之上。每一层执行相关的功能子集，以及依靠下一个较低的层来执行额外的功能。此外，每一层向下一个更高的层提供某些服务。在一个系统上的各个层根据构成层协议的规则集和惯例与在另一个系统上的各自的层进行通信。除了物理层之外（其中相应层的发射机侧和接收机侧之间存在物理链路），全部其它的层与它们的远距离对等端采用虚拟通信，形成逻辑链路。除了其它事项以外，这些逻辑链路或者物理链路的特点是吞吐量和延迟。

吞吐量或网络吞吐量是通信信道上的成功的数据分组传送的平均速率。这种数据分组可以通过物理链路或者逻辑链路或者经过某个网络节点来传送。吞吐量通常以比特每秒（bit/s或bps）来衡量，以及有时以数据分组每秒或数据分组每时隙来衡量。在另一方面，延迟是要在另一端接收到所发送的数据分组所花的时间。其包括将用于传输的分组编码并发送该分组的时间、所述数据穿过节点之间的网络设备的时间以及用于接收并解码数据的时间。

许多无线系统（例如EV-DO系统）针对基于网络的纠错使用无线链路协议来确保鲁棒的数据传输。RLP被设计用于横跨无线链路优化上层的性能数据流，尤其用于最大化链路的利用，所述上层通常是应用层。RLP使用分组重传以在物理层或者MAC层隐藏来自上层的错误，向应用层呈现非常低的错误率。同时RLP力求将链路端到端的延迟最小化以保持链路吞吐量尽可能地接近PHY吞吐量。错误率和延迟两者极大地影响TCP性能。

就绝大部分而言，RLP有效地达到了其目标。但是存在RLP没有最佳地执行的情况。例如，在存在分组重新排序的情况下，RLP趋向于假设分组丢失，以及因此触发不必要的重传。类似地，在MAC层或物理层上存在高错误率的情况下，无线广域网（WWAN）链路的物理层的特点是帧错误率高于通常的数据应用可以容许的帧错误率。

例如，支持TCP/IP数据分组的WWAN不能容许在没有显著的吞吐量下降的情况下的数据分组丢失。WWAN技术通常利用基于重传的可靠性方案来解决这种问题，所述可靠性方案隐藏了来自TCP/IP的大部分错误。在EV-DO中这样的例子是RLP。

如果WWAN系统被调整为在物理错误率高于标准的设置（1%）的状态下操作，则呈现给RLP的残留错误率会是这样的，多个RLP重传是有必要的以在上（应用）层呈现可接受的错误率。这会显著地增加WWAN性能的延迟。

上层协议（例如TCP）的操作的优化保留了改进的RLP协议的目标。任何新的RLP协议应当提供：（i）降低分组重新排序的敏感度，（ii）较大的物理错误率操作范围，（iii）在存在分组丢失和/或重新排序的情况下的较一致的延迟，（iv）较简单的设计以及（v）对例如由改变服务扇区（小区重定向）引起的突发丢失的良好响应。

附图说明

图1示出了无线通信系统的网络层示意图。

图2示出了使用重传的示例无线链路协议（RLP）纠错技术。