Устройство управления гибридным автоматическим запросом повторной передачи (газп) в системе мобильной связи

Устройство управления гибридным автоматическим запросом повторной передачи (газп) в системе мобильной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления автоматическим запросом повторной передачи (АЗП) в системе высокоскоростной передачи данных, более конкретно, к устройству и способу управления гибридным автоматическим запросом повторной передачи (ГАЗП) в системе высокоскоростной передачи данных.

Уровень техники

Системы мобильной связи разработаны для обеспечения высококачественных услуг связи перемещающимся пользователям. С развитием систем мобильной связи выполнялись исследования способов передачи пользователю возрастающего объема данных. Помимо этого системы мобильной связи уже перешли от аналоговых систем к цифровым системам. Цифровые системы мобильной связи имеют возможность передавать пользователям возросший объем данных на более высоких скоростях.

В общем случае в цифровых системах мобильной связи со значительным изменением состояния канала и одновременным использованием различных типов каналов трафика услуг, для удовлетворения требования высокоскоростной передачи данных, т.е., для повышения пропускной способности передачи, применяется схема гибридного автоматического запроса повторной передачи (ниже называемая "ГАЗП"). В частности, при коммерческой реализации услуги высокоскоростной передачи данных, активно проводились анализ и исследования технологии эффективного применения схемы ГАЗП с использованием кодов коррекции ошибок с переменной кодовой скоростью, а не схемы ГАЗП с применением существующих кодов коррекции ошибок с постоянной кодовой скоростью. Для канальной структуры для высокоскоростной передачи также рассматривается способ, использующий высокоуровневую модуляцию, такую как 8-уровневую фазовую манипуляцию (8-PSK) и 16-уровневую квадратурную амплитудную модуляцию (16-QAM) помимо обычной бинарной фазовой манипуляции (BPSK) или квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), в качестве схемы модуляции.

В настоящее время система множественного доступа с кодовым разделением каналов 2000 для коэффициента расширения 1 (CDMA2000 1x) развития передачи данных и голоса (EV-DV), которая является новым стандартом передачи в синхронных системах CDMA проекта партнерства по системам третьего поколения (3GPP2), применяет в качестве своего стандарта схему кодирования, использующую квази-комплементарные турбо коды (ККТК). Квази-комплементарные турбо коды обеспечивают переменные кодовые скорости для схемы кодирования для схемы ГАЗП при высокоскоростной передаче данных и обеспечивают улучшение при гибком комбинировании рабочих характеристик с использованием ГАЗП. В системах EV-DV, передача/прием пакетных данных выполняется посредством операций ГАЗП или быстрой ГАЗП на физическом уровне. Это подробно описано ниже со ссылками на Фиг.1 и 2.

Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между верхним уровнем и физическим уровнем АЗП обработки в коммерческом варианте. По Фиг.1 физический уровень 110 декодирует данные, принимаемые по радиоканалу, и выдает декодированные кадры данных. Физический уровень 110 передает декодированные кадры данных на уровень 120 MAC, называемый верхним уровнем. Уровень 120 MAC определяет, имеет ли кадр данных, принятый от физического уровня 110, ошибку блока данных протокола (MuxPDU). В случае ошибки уровень 120 МАС повторно передает искаженные данные. В случае отсутствия ошибки уровень 120 МАС передает новый кадр. При выполнении обработки на уровне 120 MAC, поскольку данные, декодированные на физическом уровне, должны передаваться на верхний уровень для обработки, скорость обработки АЗП нежелательно уменьшается. Дополнительно, поскольку должна выполняться высокоскоростная обработка данных, нагрузка на уровень 120 МАС возрастает. Поэтому были предложены способы, в которых операции, выполняемые на верхнем уровне, выполняются на нижнем уровне. Такие способы предлагают структуру, в которой операция на физическом уровне, т.е. аппаратных средствах, выполняется таким же образом, что и операция программных средств. В этом контексте, если часть операций по Фиг.1 реализуется на физическом уровне, предоставляется структура для обработки части операций АЗП на физическом уровне, как показано на Фиг.2.

Фиг.2 иллюстрирует взаимосвязь между верхним уровнем и физическим уровнем в случае улучшенной быстродействующей (физической) обработки ГАЗП. Ниже приводится описание взаимосвязи между верхним уровнем и физическим уровнем для улучшенной быстродействующей обработки ГАЗП со ссылкой на Фиг.2. Структура по Фиг.2 реализуется, если структура по Фиг.1 выполняется на физическом уровне. Необходимо отметить, что такая структура не предлагалась до настоящего момента. Другими словами необходимо отметить, что концепция по Фиг.2, предполагаемая при применении способов, предлагаемых в настоящем описании, реально никогда не была реализована, и не обсуждались операции, описанные в нижеследующем разделе подробного описания.

Согласно Фиг.2, часть операции АЗП, которая выполнялась на уровне 230 МАС, выполняется на физическом уровне или на его промежуточном уровне для быстродействующей обработки АЗП и ответа АЗП. В этой схеме физический уровень 200 имеет основной физический уровень 210, выполняющий те же операции, что показанные на Фиг.1, и контроллер 220 ГАЗП. Контроллер 220 ГАЗП выполняет часть операций, которые выполнялись на традиционном уровне МАС, следовательно, контроллер 220 ГАЗП включен в структуру на физическом уровне, но выполняет часть операций уровня 230 МАС. Поскольку физический уровень определяет повторную передачу данных, время обработки для тех же данных сокращается.

Дополнительно, передача NAK на верхнем уровне может не выполнять гибкое комбинирование для тех же данных, поскольку физический уровень может поддерживать значение гибкого комбинирования для каждого символа. Однако, поскольку символы данных, передаваемые от физического уровня на уровень МАС, все представлены двоичными значениями (0 или 1), хотя символ повторяется при повторной передаче, не существует способа гибкого комбинирования повторяемого символа. Единственный способ представляет собой способ мажоритарной оценки для вычисления количества нулей и единиц для символов, имеющих двоичное значение, и сравнения количества нулей с количеством единиц для определения, таким образом, мажоритарного символа. Однако этот способ также не может быть использован на верхнем уровне, поскольку для этого требуется проводить множество вычислений. Напротив, передача NAK (неподтверждение приема) на физическом уровне обеспечивает возможность гибкого комбинирования кодовых символов для того же кодированного пакета, способствуя эффективному использованию ресурсов канала. Следовательно, является предпочтительным размещение контроллера 220 ГАЗП под подуровнем 230 мультиплексирования уровня МАС. Т.е. для уровня МАС является предпочтительным выполнять операции на физическом уровне.

Такая структура обладает быстрым временем обработки по сравнению с традиционным способом управления АЗП, работающим на основе протокола радио соединения (ПРС). Ниже приведено сравнение с существующим способом. В традиционном способе по Фиг.1 сигнал NAK принимается от одной пакетной передачи, и задержка двустороннего распространения, составляющая минимум примерно 200 мсек, имеет место до момента, когда по сигналу NAK осуществляется повторная передача пакета. Напротив, в способе по Фиг.2 ГАЗП создает очень короткую задержку двустороннего распространения, составляющую минимум примерно несколько мсек. Таким образом, указанная структура является подходящей для реализации адаптивной модуляции и кодирования (АМК).

Для реализации ГАЗП со структурой верхнего уровня и физического уровня по Фиг.1 и 2 требуется протокол повторной передачи передатчика для повторно передаваемого запроса (т.е. NAK, передаваемого от приемника). Для этого система 3GPP2 CDMA2000 1х EV-DV использует асинхронное и адаптивное поэтапное повышение избыточности (ААПИ), как описано ниже.

Базовая станция выполняет асинхронную передачу пакета на соответствующую мобильную станцию согласно качеству прямого канала. С этой целью схема модуляции и скорость кодирования пакета передачи адаптивно меняются согласно качеству канала. Дополнительно, пакеты, переданные безуспешно во время начальной передачи, передаются повторно, и во время повторной передачи может быть передана комбинация кодовых символов, которая отличается от таковых в начальной передаче. При такой схеме ААПИ повторной передачи увеличивается отношение сигнал/шум (ОСШ) пакетных данных вследствие возрастания количества повторных передач, и возрастает эффективность кодирования вследствие уменьшения скорости кодирования, тем самым повышая эффективность передачи/приема пакетных данных.

Канал, используемый для передачи прямых пакетных данных в системе 1хEV-DV, включает в себя прямой канал пакетных данных (F-PDCH) для полезного трафика и прямой канал управления пакетными данными (F-PDCCH) для управления каналом F-PDCH. Канал F-PDCH представляет собой канал для передачи кодированного пакета (КП), который представляет собой блок передаваемых данных, и максимум до 2-х каналов используется для одновременной передачи кодированных пакетов на 2 мобильные станции при помощи мультиплексирования с временным разделением (TDM)/мультиплексирования с кодовым разделением (CDM). Закодированный пакет кодируется турбо кодером, после чего некоторые из кодированных символов выбираются в качестве подпакета, имеющего определенную комбинацию (шаблон) поэтапно повышаемой избыточности (ПИ) за счет выбора символов ККТС. Подпакет представляет собой передаваемый блок для начальной передачи и повторной передачи, и на каждой передаче шаблон ПИ подпакета идентифицируется идентификатором подпакета (ППИД). Схема модуляции (QPSK, 8PSK или 16QAM) и длина временного интервала (слота) передачи (1, 2 или 4 слота) подпакета определяется согласно информации о качестве прямого канала, переданной мобильной станцией, и ресурсам (количество кодов Уолша и мощность, назначенная каналу F-PDCH) базовой станции.

Информация, относящаяся к демодуляции и декодированию канала F-PDCH, мультиплексируется с каналом F-PDCH через другие ортогональные каналы в том же периоде слота, и затем передается по каналу F-PDCCH, который является каналом управления. Информация, включаемая в канал F-PDCCH, является принципиально важной для выполнения операций ГАЗП физического уровня в мобильной станции и требует следующее:

1) фрагментированная информация о коде Уолша, доступная для канала F-PDCH раз в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен миллисекунд;

2) индентификатор MAC_ID мобильной станции МС, которой назначен канал F-PDCH;

3) АКИД: ИД для идентификации 4-х АЗП каналов (ИД канала АЗП);

4) ППИД: ИД для идентификации шаблона ПИ пакета;

5) EP_NEW: информация для разделения двух последовательных кодированных пакетов в одном канале АЗП;

6) EP_SIZE: битовый размер кодированного пакета и

7) ИПКУ (индекс последнего кода Уолша): информация о коде Уолша, используемом в канале F-PDCH.

В то же время, в мобильной станции прием пакетных данных выполняется, начиная с декодирования канала F-PDCCH. Сначала мобильная станция декодирует канал F-PDCCH, определяя, передается ли ее пакет, и в случае, если устанавливается, что передаваемый пакет является ее пакетом, мобильная станция выполняет демодуляцию и декодирование канала F-PDCH. Если принимаемый в настоящее время подпакет является подпакетом, повторно передаваемым для уже принятого кодированного пакета, мобильная станция выполняет декодирование после комбинирования кода, принимаемого подпакета с кодовыми символами кодированного пакета, который был уже принят и сохранен. Если декодирование прошло успешно, мобильная станция передает сигнал АСК (подтверждение приема) через обратный канал (R-ACKCH) передачи ACK/NAK, позволяя базовой станции передать подпакет следующего кодированного пакета. Если декодирование не является успешным, мобильная станция передает сигнал NAK (неподтверждения приема), запрашивая у базовой станции передачу подпакета для того же кодированного пакета.

Элемент, для которого выполняется операция ГАЗП физического уровня для одного кодированного пакета, называется "канал АЗП". В системе CDMA2000 1хEV-DV, одновременно могут использоваться 4 канала АЗП, и они определяются как "N=4 быстрых канала ГАЗП".

В стандарте 1хEV-DV предусмотрено, что задержка ACK/NAK, необходимая для выполнения мобильной станцией операции приема пакета и передачи ACK/NAK, и количество одновременно доступных каналов АЗП, которые должны быть предоставлены базовой станции мобильной станцией, и это является вопросом реализации для мобильной станции. Поэтому возможная задержка ACK/NAK, поддерживаемая мобильной станцией, составляет 1 слот (=1,25 мсек) или два слота (2,5 мсек), и возможное количество каналов АЗП составляет 2, 3 или 4. Далее со ссылкой на Фиг.3 или 4 дается описание работы в зависимости от задержки ACK/NAK и количества каналов АЗП.

Фиг.3 является временной диаграммой обмена между базовой станцией и мобильной станцией для задержки ACK/NAK = 1 слот в ГАЗП в системе мобильной связи, и Фиг.4 является временной диаграммой обмена между базовой станцией и мобильной станцией для задержки ACK/NAK = 2 слота в ГАЗП в системе мобильной связи.

На Фиг.3 и 4 принимается, что прямой канал пакетных данных (F-PDCH) назначен мобильной станции А. Дополнительно, для удобства объяснения индексы последовательно назначаются временным слотом, как базовой станции (БС), так и мобильной станции (МС), начиная с 0-го временного слота, начиная с определенного момента времени. Помимо этого, на Фиг.3 и 4 А(х,у) имеет следующее значение. Заштрихованные части обозначают данные, предназначенные для передачи мобильной станции А. Помимо этого 'х' обозначает канал АЗП, а 'у' обозначает индекс, различающий шаблон ПИ для одного и того же кодированного пакета. На этой основе приведено описание Фиг.3, где задержка ACK/NAK составляет 1 слот.

Согласно фиг.3 данные от базовой станции передаются на мобильную станцию в 0-ом слоте. Затем мобильная станция А принимает пакетные данные в том же самом слоте. На Фиг.3 и 4 базовая станция и мобильная станция имеют различные начальные точки слота в силу задержки распространения между мобильной станцией и базовой станцией по абсолютной шкале времени. Здесь базовая станция передает пакетные данные и сигнал управления пакетными данными по прямому каналу пакетных данных (F-PDCH) и прямому каналу управления пакетных данных (F-PDCCH), соответственно. Затем мобильная станция А определяет, имеют ли данные ошибку, в течение времени обработки, составляющего один слот, и после этого передает сигнал АСК или NAK на базовую станцию. "Время обработки" относится ко времени, требуемому для выполнения демодуляции и декодирования принятых пакетных данных для одного слота, и передачи результата в следующем слоте по обратному каналу (R-АСКСН). Например, на Фиг.3 передается сигнал NAK. Затем базовая станция принимает сигнал NAK в 3-ем слоте, а в 4-ом слоте планирует повторную передачу искаженных данных. После этого базовая станция передает данные с другим шаблоном для того же кодированного пакета согласно результату планирования.

Ниже приведено описание Фиг.4, где задержка ACK/NAK составляет 2 слота. На Фиг.4 предполагается, что ошибка имела место в первом пакете данных среди пакетов данных, переданных от базовой станции на мобильную станцию А, и описание фокусируется на первом пакете данных. Поскольку время задержки составляет 2 слота, базовая станция непрерывно передает пакетные данные на мобильную станцию А в 0-ом слоте, 1-ом слоте и 2-ом слоте. Затем мобильная станция проверяет ошибки в данных, переданных в 0-ом слоте в течение периода от 1-го до 2-го слотов, проверяет ошибку в данных, переданных в 1-ом слоте в течение периода от 2-го по 3-ий слоты, и проверяет ошибку в данных, переданных во 2-ом слоте в течение периода от 3-го по 4-ый слоты. ACK/NAK для данных, принятых в 0-ом слоте, передаются в 3-ем слоте, ACK/NAK для данных, принятых в 1-ом слоте, передаются в 4-ом слоте, ACK/NAK для данных, принятых в 2-ом слоте, передаются в 5-ом слоте. Если базовая стация принимает в 4-ом слоте, NAK для пакетных данных, переданных в 0-ом слоте, базовая станция выполняет в следующем слоте повторную передачу кодированного пакета, переданного в нулевом слоте. Повторно переданные пакетные данные представляют собой тот же самый пакет, что и переданный ранее пакет, но имеет другой шаблон ПИ.

Как видно из Фиг.3 и 4, мобильная станция выполняет синхронную передачу ACK/NAK, при которой мобильная станция должна передать АСК или NAK для принятого пакета по истечении 1-г слота или 2-х слотов. Базовая станция выполняет асинхронную передачу ACK/NAK, при которой базовая станция может передать пакет в любом слоте после приема ACK/NAK для пакета, уже переданного мобильной станцией для того же канала АЗП.

Дополнительно, на Фиг.3 и 4 показана 1-канальная операция АЗП и 4-канальная операция АЗП, соответственно. При 1-канальной операции АЗП по Фиг.3 при передаче данных на одну мобильную станцию используется только часть ресурсов базовой станции, снижая скорость передачи пакетных данных соответствующей мобильной станцией. Напротив, при 4-канальной операции АЗП по Фиг.4 одна мобильная станция может использовать все ресурсы базовой станции и, тем самым, соответствующая мобильная станция может получить максимальную скорость передачи пакетных данных.

Как описано выше, возможен быстрый ответ АЗП и обработка АЗП путем перемещения управления АЗП, которое выполнялось на традиционном верхнем уровне, на уровень мультиплексирования. Однако это является всего лишь логическим решением в стандарте, а приведенные ниже проблемы возникают при реальном осуществлении.

Во-первых, в настоящее время большинство систем реализует верхний уровень, включающий в себя уровень мультиплексирования при помощи программных средств, загруженных в центральное процессорное устройство (ЦПУ). Однако в случае мобильной станции ее ЦПУ не обладает высокой скоростью обработки и производительностью. Следовательно, при реализации протокола ГАЗП, требующего от ЦПУ быстрого ответа, может произойти перегрузка ЦПУ. В результате мобильная станция может оказаться не способной выполнять ее обычные операции. В частности, такая проблема является большим препятствием для осуществления, если потребление мощности мобильной станцией является ограничивающим фактором при реализации системы.

Во-вторых, прерывание передачи кодированных данных и задержка обработки вследствие этого прерывания, что является следствием перегрузки ЦПУ, должны быть уменьшены при обработке высокоскоростных передаваемых данных. Следовательно, необходимо рассмотреть способ уменьшения прерываний обработки данных, которые могут происходить каждые 1,25 мсек.

В-третьих, для поддержки N-канального ГАЗП требуется N независимых контроллеров ГАЗП. Следовательно, при увеличении N количество контроллеров ГАЗП также возрастает, вызывая увеличение потребления мощности и сложности. Таким образом, при реализации количество контроллеров ГАЗП должно быть минимизировано.

В-четвертых, для поддержки N-канального ГАЗП требуются N независимых турбо декодеров. Следовательно, при увеличении N количество турбо декодеров также возрастает, вызывая увеличение потребления мощности и сложности. Таким образом, при реализации количество турбо декодеров должно быть минимизировано.

В-пятых, согласно стандарту, задержки ACK_DELAY=1 слот и ACK_DELAY=2 слота, описанные со ссылками на Фиг.3 и 4, являются исключительными опциями. Однако при реализации мобильной станции рассматривается структура для изменения тактовой частоты мобильной станции посредством выборочного деления/умножения тактовой частоты для понижения потребления мощности, следовательно, должна быть разработана структура мобильной станции, обеспечивающая возможность использования всех задержек ACK_DALAY в одной мобильной станции.

В-шестых, в отличие от традиционного трафика данных кодированный пакет, который представляет собой блок данных, передаваемый по прямому каналу пакетных данных (F-PDCH), может изменять свою схему передачи каждые 1,25 мсек. Следовательно, требуется новая структура для передачи каждые 1,25 мсек информации о структуре канала, которая передается один раз во время установления канала передачи данных.

Наконец, другая управляющая информация, необходимая для использования в мобильной станции, передается базовой станцией по прямому каналу управления пакетных данных (F-PDCCH), представляющему собой канал управления трафиком. Следовательно, мобильная станция должна эффективно выполнять операцию обнаружения управляющей информации и передавать обнаруженную управляющую информацию на верхний уровень за короткое время.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа, решающих проблемы традиционной технологии.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для уменьшения загрузки ЦПУ.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для уменьшения потребления мощности мобильной станцией в устройстве управления ГАЗП.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для уменьшения загрузки ЦПУ, обусловленной максимальной тактовой частотой в устройстве управления ГАЗП.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для уменьшения времени обработки данных в устройстве управления ГАЗП.

Также задачей настоящего изобретения является создание простого устройства управления и способа, которые не зависят от количества каналов, если N-канальная операция ГАЗП поддерживается в устройстве управления ГАЗП.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства управления и способа, позволяющих избежать увеличения сложности, связанного с количеством каналов в устройстве управления ГАЗП.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для обработки всех принятых пакетов вне зависимости от количества каналов с использованием небольшого количества турбо декодеров.

Задачей настоящего изобретения также является создание устройства и способа, поддерживающих задержки как ACK_DELAY=1 слот, так и ACK_DELAY=2 слота.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для управления вычислением и установкой параметров канала управления, генерируемых в каждом слоте после начальной установки канала пакетных данных (PDCH).

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для вычисления и модификации параметров демодуляции и декодирования канала трафика в мобильной системе связи.

Задачей настоящего изобретения также является создание устройства и способа для быстрой передачи управляющей информации канала управления трафиком на верхнем уровне.

Для решения вышеперечисленных и других задач предлагается устройство декодирования управляющего сообщения, принимаемого по каналу управления пакетных данных, демодуляции и декодирования пакетных данных согласно результату декодирования каналу управления пакетных данных, генерации результата декодирования в виде сигнала ответа и передачи сигнала ответа, в системе мобильной связи, которая одновременно передает управляющее сообщение и пакетные данные по каналу пакетных данных, и поддерживает гибридный автоматический запрос повторной передачи (ГАЗП). Устройство включает в себя физический уровень, включающий в себя декодер для декодирования управляющего сообщения, принятого по каналу управления пакетных данных, демодулятор для демодуляции пакетных данных, принятых по каналу пакетных данных, и турбо декодер для декодирования немодулированных пакетных данных; и контроллер ГАЗП физического уровня для определения, требуется ли демодуляция и декодирование принятых пакетных данных, в зависимости от результата декодирования управляющего сообщения, выдачи декодированного управляющего сообщения в демодулятор и турбо декодер во время демодуляции и декодирования принятых пакетных данных, управления выдачей сигнала ответа согласно результату декодирования пакетных данных и передачи пакетных данных после турбо декодирования на верхний уровень.

Контроллер ГАЗП физического уровня включает в себя конечный автомат ГАЗП для управления переходом между следующими состояниями: начальным состоянием для инициализации параметров во время ожидания приема управляющего сообщения по каналу управления пакетных данных, посланного с физического уровня, состоянием декодирования для декодирования управляющего сообщения, состоянием управления для вычисления результата декодирования, состоянием демодуляции для демодуляции пакетных данных из канала пакетных данных, состоянием декодирования для турбо декодирования демодулированных пакетных данных и состоянием ответа для передачи результата турбо декодирования; и секцию функции состояний для управления переходом между состояниями конечного автомата ГАЗП в зависимости от результата обработки на физическом уровне.

Помимо этого, устройство содержит процессор маршрута обработки данных для управления маршрутом обработки данных, принятых по каналу пакетных данных.

Помимо этого, устройство включает в себя контроллер выходного буфера для управления выходным буфером физического уровня, который сохраняет данные, полученные при демодуляции и декодировании данных, принятых по каналу пакетных данных.

Предпочтительно, конечный автомат ГАЗП является сдвоенным.

Если время задержки ответа составляет 2 слота, каждый из сдвоенных конечных автоматов ГАЗП альтернативно осуществляет управление переходом между состояниями в течение 2 слотов для данных, принятых по каналу пакетных данных.

Если время задержки ответа составляет 2 слота, конечный автомат ГАЗП управляет переходом в состояние ожидания для ожидания завершения турбо декодирования турбо декодером физического уровня на время работы турбо декодера.

Секция функции состояний включает в себя процессоры первого состояния для выполнения операций управления соответствующих сдвоенных конечных автоматов ГАЗП в начальном состоянии, процессор второго состояния для выполнения операций управления конечных автоматов ГАЗП в состоянии управления; процессор третьего состояния для выполнения операций управления конечных автоматов ГАЗП в состоянии демодуляции; процессор четвертого состояния для выполнения операций управления конечных автоматов ГАЗП в состоянии ожидания; процессор пятого состояния для выполнения операций управления конечных автоматов ГАЗП в состоянии декодирования и процессоры шестого состояния для выполнения операций соответствующих конечных автоматов ГАЗП в состоянии ответа.

Физический уровень содержит один турбо декодер канала данных.

Для решения вышеперечисленных и других задач предлагается способ управления операцией приема пакетных данных и управляющего сообщения на физическом уровне для декодирования управляющего сообщения, принятого по каналу управления пакетных данных, демодуляции и декодирования пакетных данных согласно результату декодирования канала управления пакетных данных, генерации результата декодирования в качестве сигнала ответа и передачи сигнала ответа, и контроллер гибридного автоматического запроса повторной передачи (ГАЗП), входящий в состав физического уровня, в мобильной системе связи, одновременно передающей управляющее сообщение по каналу управления пакетных данных и пакетные данные по каналу пакетных данных и поддерживающей гибридный автоматический запрос повторной передачи. Способ включает в себя этапы: (а) инициализации параметров контроллера ГАЗП на физическом уровне во время инициализации, и при приеме управляющего сообщения управления декодированием принятого управляющего сообщения; (b) вычисления параметра управляющего сообщения согласно результату декодирования канала управления пакетных данных и выполнения протокола быстродействующего ГАЗП; (с) управления демодуляцией пакетных данных, принятых по каналу пакетных данных согласно вычисленному параметру; (d) управления турбо декодированием немодулированных данных согласно вычисленному параметру; и (е) передачи результата проверки ошибок данных после турбо декодирования.

Помимо этого, способ включает в себя этап отмены выполнения последующих состояний и возврата на этап (а), в случае, если вычисленный параметр является запрещенным параметром.

Помимо этого, способ включает в себя этапы определения, является ли параметр сообщением управления режимом удержания/переключения сотовой ячейки, если вычисленный параметр является запрещенным параметром; и передачи сообщения на верхний уровень, если параметр является сообщением управления режимом удержания/переключения сотовой ячейки.

Помимо этого, способ включает в себя этап перехода в начальное состояние в случае, если параметр не является сообщением управления режимом удержания/переключения сотовой ячейки.

Помимо этого, способ включает в себя этап ожидания завершения работы турбо декодера канала данных и последующего перехода к этапу (d), в случае, если турбо декодер канала данных физического уровня используется.

Краткое описание чертежей

Вышеперечисленные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом прилагаемыми чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая отношение между верхним уровнем и физическим уровнем для обработки автоматического запроса повторной передачи (АЗП) согласно предшествующему уровню техники;

Фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая отношение между верхним уровнем и физическим уровнем для улучшенной быстрой (физической) обработки гибридного автоматического запроса повторной передачи (ГАЗП);

Фиг.3 - временная диаграмма, иллюстрирующая соотношение между базовой станцией и мобильной станцией для задержки ACK/NAK=1 слот в ГАЗП в мобильной системе связи;

Фиг.4 - временная диаграмма, иллюстрирующая соотношение между базовой станцией и мобильной станцией для задержки ACK/NAK=2 слота в ГАЗП в мобильной системе связи;

Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая интерфейс между периферийными блоками, связанными с контроллером ГАЗП, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая связь между конечным автоматом ГАЗП и секцией функции состояний в контроллере ГАЗП согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 - диаграмма перехода состояний, иллюстрирующая контроллер ГАЗП согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - временная диаграмма работы, иллюстрирующая первый или второй конечные автоматы ГАЗП для задержки ACK/NAK=1 слот;

Фиг.9 - временная диаграмма работы, иллюстрирующая первый или второй конечные автоматы ГАЗП для задержки ACK/NAK=2 слота;

Фиг.10 - временная диаграмма активизации управления, иллюстрирующая первый или второй конечные автоматы ГАЗП в случае задержки ACK/NAK=1 слот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - временная диаграмма активизации управления, иллюстрирующая первый или второй конечные автоматы ГАЗП в случае задержки ACK/NAK=2 слота согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 - временная диаграмма перехода состояний, иллюстрирующая первый конечный автомат ГАЗП для задержки ACK/NAK=1 слот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 - временная диаграмма перехода состояний, иллюстрирующая первый конечный автомат ГАЗП и второй конечный автомат ГАЗП для задержки ACK/NAK=2 слота согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 - блок-схема, иллюстрирующая потоки команд управления между контроллером ГАЗП и его периферийными устройствами согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.15 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру управления соответствующими состояниями контроллера ГАЗП во время приема данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Ниже подробно описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. На чертежах одинаковые или сходные элементы обозначаются одинаковыми ссылочными позициями, даже если они изображены на различных чертежах. В нижеследующем описании подробное описание известных используемых функций и конфигураций опущено для большей ясности.

Ниже описаны устройство и способ, соответствующие настоящему изобретению, решающие вышеизложенные проблемы.

Во-первых, большинство систем реализуют верхний уровень, включающий в себя уровень мультиплексирования при помощи программных средств, загруженных в центральное процессорное устройство (ЦПУ). Поэтому, настоящее изобретение предлагает способ реализации контроллера гибридного автоматического запроса повторной передачи (ГАЗП) физического уровня, при помощи аппаратных средств для разрешения проблемы потребляемой мощности и проблемы максимума тактовой частоты мобильной станции и для уменьшения перегрузки ЦПУ. Если это может быть реализовано при помощи программных средств без влияния на его производительность вследствие высокой производительности ЦПУ или цифрового сигнального процессора (ЦСП), базовая структура контроллера ГАЗП, предлагаемая в варианте осуществления изобретения, может быть реализована при помощи программных средств. В данном описании настоящее изобретение будет описано, исходя из того, что контроллер ГАЗП реализован при помощи аппаратных средств.

Во-вторых, настоящее изобретение предоставляет возможность высокоскоростной обработки данных посредством уменьшения прерываний кодированных данных и задержки обработки вследствие указанных прерываний, обусловленных перегрузкой ЦПУ. С этой целью в контроллере ГАЗП отдельно установлен контроллер выходного буфера (КВБ). Контроллер выходного буфера принимает активное участие в операции передачи данных от декодера канала в ЦПУ (или хост). В частности, контроллер выходного буфера выполнен с возможностью управления временем хранения декодированных данных, перед этим выданных по запросу ЦПУ, и регулировки времени передачи данных таким образом, чтобы это удовлетворяло минимальному интервалу прерывания передачи, желательному для ЦПУ.

В-третьих, для поддержки N-канального ГАЗП требуется N независимых быстродействующих контроллеров ГАЗП. Однако вариант осуществления настоящего изобретения предлагает структуру, выполненную с возможностью обработки всех получаемых пакетов вне зависимости от количества каналов путем использования двух контроллеров ГАЗП. Следовательно, можно предотвратить возрастание потребления мощности и сложности безотносительно к возрастанию количества каналов. С этой целью структура включает в себя два конечных автомата: нечетный конечный автомат и четный конечный автомат и также имеет контроллер, управляющий конечными автоматами.

В-четвертых, для поддержки N-канального ГАЗП требуется N независимых быстродействующих турбо декодеров. Однако вариант осуществления настоящего изобретения предлагает структуру, выполненную с возможностью обработки всех получаемых пакетов вне зависимости от количества каналов путем использования одного турбо декодера. Следовательно, можно уменьшить потребление мощности и сложность схемы безотносительно к возрастанию количества каналов. С этой целью вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ, в котором контроллер ГАЗП адаптивно определяет/управляет стартовым сигналом и сигналом остановки для декодирования единственным турбо декодером. Кроме этого, в структуре в каждый конечный автомат добавлено "состояние ожидания".

В-пятых, вариант осуществления настоящего изобретения реализует контроллер ГАЗП, поддерживающий как задержку ACK_DELAY=1 слот, так и задержку ACK_DELAY=2 слота. Поскольку при реализации мобильной станции учитывается структура для изменения тактовой частоты мобильной станции при помощи вы