專利名稱：用于幀傳送的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于具有幀配置修改能力的幀傳送的一種方法和設(shè)備。
作為一種實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信和多媒體通信的方法，將多個物理信道集合到一個信道中的多鏈路操作已為人們所知。在ITU-T建議H.226中規(guī)定了用于這種多鏈路操作的一種方法。在H.226中所規(guī)定的是一種多用途的靈活的多鏈路協(xié)議，該協(xié)議能將多個具有各種不同特性和不同傳送速度的物理信道集合起來。
圖5顯示了從更高層傳向多鏈路的一個數(shù)據(jù)流輸入和根據(jù)H.226的用于傳送該數(shù)據(jù)流的幀格式。這個數(shù)據(jù)流被分成多個適當(dāng)長度的數(shù)據(jù)組(例如圖5中的數(shù)據(jù)組1和2)，并分配給多個物理信道(信道0至M-1)。在多個信道中分配數(shù)據(jù)時始終保持連續(xù)的數(shù)據(jù)的最小單元稱為樣本。在H.226中，樣本的大小是8比特。為了使接收端能識別每個數(shù)據(jù)組片段，加入了表示數(shù)據(jù)組頭標(biāo)的頭標(biāo)組(例如，頭標(biāo)組1和2)。頭標(biāo)組包含頭標(biāo)和信息。頭標(biāo)被傳送到每個信道上。信息用于在接收端恢復(fù)數(shù)據(jù)組。
圖6顯示根據(jù)H.226的頭標(biāo)配置。頭標(biāo)一般可以分成兩種字段，必選字段和可選字段。必選字段包括一個標(biāo)記、一個控制字段和一個頭標(biāo)CRC。標(biāo)記用于建立幀同步?？刂谱侄斡糜陲@示每個可選字段是否存在。可選字段包括一個順序號、一個信道標(biāo)簽、一個信道比例和一個數(shù)據(jù)CRC。通過使用控制字段，可以決定對每一幀是否使用可選字段中的這些組成部分。
圖7顯示根據(jù)H.226使用控制字段修改幀配置的程序?？刂谱侄伟@示字段的長度和是否存在每個可選字段的標(biāo)記。在圖7中，為了便于說明，將順序號縮寫為SN，信道標(biāo)簽縮寫為CT，信道比例縮寫為CP，數(shù)據(jù)CRC縮寫為D。例如，當(dāng)SN等于“01”,CT等于“01”，CP等于“00”以及D等于“00”時，可選字段含有一個1字節(jié)的順序號字段和一個1字節(jié)的信道標(biāo)簽字段，并且沒有信道比例字段和數(shù)據(jù)CRC。
如上所述，通過在傳送中根據(jù)需要設(shè)置頭標(biāo)的配置，使得靈活的和高效的傳送成為可能。
H.226的主要目的是用于電纜通信。一個作為H.226的擴(kuò)展的移動多鏈路協(xié)議的建議被提出，其目的是用于移動通信。它用于比電纜通信的誤碼率更大的無線通信。
在移動多鏈路協(xié)議中，為了增強(qiáng)容錯性，通過擴(kuò)展一個同步標(biāo)記并引入一個幀長度信息，來使幀同步得到加強(qiáng)。在通信的開始，同步標(biāo)記從接收的比特流中取出。同步標(biāo)記后面跟著幀長度信息。通過使用幀長度信息可以建立幀同步。在此，每個幀的長度是可變的，但是為了防止在幀頭標(biāo)中發(fā)生一個比特錯誤時失步，移動多鏈路協(xié)議推薦使用固定長度的幀。在移動多鏈路通信中使用固定長度幀的時候，幀長度信息僅在通信的開始時是需要的，因而在幀同步建立起來而且通信條件穩(wěn)定之后就不再必需了。從傳送效率的觀點看來在通信中連續(xù)地傳送這種變得不是必需的信息是不需要的。
對于H.226，在使用H.226的頭標(biāo)配置修改方法時，因為發(fā)送方能夠自由地修改頭標(biāo)配置，所以靈活的和高效的傳送是可能的。但是，H.226的方法對于比特錯誤有其弱點。圖8A和8B說明這個方法在比特錯誤存在時的問題。
在圖8A中，為了在通信的開始建立幀同步，發(fā)送方傳送規(guī)定次數(shù)的帶有幀長度信息(圖8A中的長度信息)的幀，然后在假定幀同步已經(jīng)建立的前提下傳送不帶幀長度信息的幀。但是，如果在傳送時發(fā)生突發(fā)的比特錯誤，從而沒有正確地接收到在傳送開始時傳送的帶有幀長度信息的頭標(biāo)，那么在比特錯誤存在時使用沒有幀長度信息的后續(xù)頭標(biāo)建立幀同步就非常困難。
在圖8B中，作出一個幀長度在通信中改變的情況的說明。在通信過程中，發(fā)送方傳送規(guī)定次數(shù)的帶有幀長度信息的幀，然后傳送不帶幀長度信息的幀。但是，如果在傳送時發(fā)生突發(fā)的比特錯誤，從而沒有正確地接收到帶有修改后幀長度信息的頭標(biāo)，那么接收方就不知道幀長度的修改并且試圖繼續(xù)使用修改前的幀長度來保持幀同步。因此會發(fā)生同步的丟失。而且在比特錯誤存在時使用沒有幀長度信息的頭標(biāo)來重新建立幀同步是非常困難的。
所以，提出一個方法，該方法是發(fā)送方發(fā)送一個頭標(biāo)配置修改請求消息，當(dāng)接收方接收到這個消息時，接收方在修改是可能的時候發(fā)送一個響應(yīng)請求消息，而在修改是不可能的時候接收方不發(fā)送任何消息或發(fā)送拒絕請求消息。發(fā)送方只有在接收到響應(yīng)請求消息時才能修改頭標(biāo)配置。
在這個方法中，可以防止幀長度信息在接收方的接收失敗，也可以得到可靠的頭標(biāo)配置修改。但是，該方法修改頭標(biāo)配置需要更長的時間。特別是象在衛(wèi)星通信和移動通信中，由于往返行程使得傳送的延遲時間長，頭標(biāo)配置的修改可能需要超過一秒的時間。在這個時間內(nèi)，只能使用低效率的幀傳送。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速而可靠地修改幀配置的幀傳送的方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種幀傳送的方法，該方法包括傳送一個修改幀配置的請求命令的步驟，和在傳送該命令之后繼續(xù)接收具有修改前配置的幀以及同時等待具有修改后配置的幀的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種幀傳送的設(shè)備，該設(shè)備包括一種用于將幀和修改幀配置的請求命令傳送給通信對方的設(shè)備的幀發(fā)送裝置和一種用于接收來自通信對方設(shè)備的幀的幀接收裝置，當(dāng)修改幀配置的請求命令傳送給通信對方的設(shè)備時，這種幀接收裝置用于繼續(xù)接收具有修改前配置的幀，同時等待具有修改后配置的幀。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)有一個修改幀配置的請求時，不應(yīng)答這個請求而快速修改配置是可能的。另外，避免在修改幀配置之前和之后的傳送錯誤是可能的。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的幀傳送設(shè)備100的配置的方框圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的修改頭標(biāo)配置的控制程序的順序圖。
圖3A-3D顯示根據(jù)本發(fā)明的幀配置。
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的修改頭標(biāo)配置的控制程序的流程圖。
圖5顯示根據(jù)ITU-T建議H.226的幀配置。
圖6顯示根據(jù)H.226的幀頭標(biāo)配置。
圖7顯示根據(jù)H.226修改頭標(biāo)配置的程序。
圖8A和8B顯示根據(jù)H.226的頭標(biāo)配置修改程序的問題。
為了更完全地理解本發(fā)明，在下面說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案。這個實施方案用于說明的目的，不限制本發(fā)明，而且可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)加以改進(jìn)。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的幀傳送設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。這個幀傳送設(shè)備100能夠通過一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收幀，并且包括接收系統(tǒng)110、發(fā)送系統(tǒng)120和控制單元130，如圖1所示。
接收系統(tǒng)110包括接收器單元111、幀分割單元112和分路器113。接收器單元111通過一個通信信道接收來自通信對方設(shè)備的幀。幀分割單元112通過使用同步標(biāo)記和幀長度信息建立幀同步，并將幀分割成頭標(biāo)和有效負(fù)載。有效負(fù)載輸入給分路器113，然后被分割成控制命令和諸如聲音、圖像和數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)。幀傳送設(shè)備100通過復(fù)用在通信信道中的一個(帶內(nèi))控制信道發(fā)送和接收控制命令(例如幀配置修改請求)。分路器113輸出的控制命令輸入到傳送控制單元131，然后用于控制在發(fā)送方的幀頭標(biāo)配置。
發(fā)送系統(tǒng)120包括發(fā)送器單元121、幀生成單元122和復(fù)用器123。發(fā)送器單元121通過通信信道發(fā)送幀。幀生成單元122通過把頭標(biāo)加到來自復(fù)用器123的輸入數(shù)據(jù)之上生成幀。在這里被加入的頭標(biāo)是根據(jù)來自傳送控制單元131的控制消息生成的。復(fù)用器123將控制命令及諸如聲音、圖像和數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)復(fù)用成一個比特流。在這里，輸入給復(fù)用器123的控制命令是在接收控制單元132中根據(jù)如幀同步之類的通信條件生成的。傳送控制單元131分析通過控制信道接收到的控制命令，并且根據(jù)該分析結(jié)果，控制在幀生成單元122中的頭標(biāo)的生成。接收控制單元132監(jiān)測幀分割單元112中的幀接收條件，在檢測到幀同步被建立的時候，給復(fù)用器123傳送一個包括當(dāng)前幀長度信息的修改幀配置的請求命令并將該命令的傳送通知給幀分割單元112。
圖2是根據(jù)本發(fā)明使用幀傳送設(shè)備100修改頭標(biāo)配置的順序圖。在這個順序中，一個前提條件是在終端1和終端2之間有同步性，而且實施了配置1的幀傳送。
在終端1建立起幀同步時，終端1的接收控制單元132將命令(下面簡單地指一條“命令”)輸出給復(fù)用器123。復(fù)用器123將該命令和諸如指令、圖像、聲音及數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)復(fù)用在一起。然后復(fù)用器123將復(fù)用后的數(shù)據(jù)通過幀生成單元122輸出給發(fā)送器單元121。在圖2中，包含命令的復(fù)用后的數(shù)據(jù)從終端1于時刻t1發(fā)送出去。
終端1的產(chǎn)生命令的接收控制單元132給執(zhí)行幀分割的幀分割單元112下達(dá)指令，讓它繼續(xù)分割配置1的幀并且等待配置2的幀(圖2中的狀態(tài)1)。
接受指令的幀分割單元112接收到幀時，該單元112查看接收到的幀的頭標(biāo)的控制字段22(見圖3)，并對幀配置作出判斷。
單元112的操作參考圖4中的流程圖來說明。
首先，在通信開始時，幀分割單元112接收來自接收器單元111的收到的比特流(S100)，并且試圖根據(jù)幀頭標(biāo)中的信息建立配置1的幀同步(S110)。當(dāng)同步被建立起來時，單元112通過步驟120進(jìn)入等待配置1的幀的等待狀態(tài)(狀態(tài)1)。
當(dāng)處于狀態(tài)1的幀分割單元112接收到來自接收器單元111的收到的幀時(S130)，單元112首先讀取幀頭標(biāo)20中的控制字段22,并對接收到的幀作出判斷(S140)。
當(dāng)接收到的幀的控制字段22是“1111”時，幀分割單元112作出接收到的幀具有配置1的判斷。根據(jù)這個判斷，112單元將幀分割成頭標(biāo)和有效負(fù)載(S150)。幀分割操作之后，112單元回到狀態(tài)1并等待具有配置1的幀。
使用固定長度幀的時候，在幀同步建立起來之后，配置1的幀頭標(biāo)中的幀長度信息不再需要了。所以，在同步后的任意一個時刻，終端1的接收控制單元132傳送一個請求將配置1改為配置2的修改請求命令，并且啟動一個測量該命令傳送之后的后續(xù)時間間隔的計時器。
132單元把將頭標(biāo)配置改為配置2的請求命令的傳送通知給幀分割單元112。這個命令含有一個幀長度信息刪除請求和一個同步幀長度信息。
終端2一直傳送配置1的幀，直到終端2接收到來自終端1的命令。
剛剛傳送出命令之后的在終端1輸入給112單元的幀是具有配置1的幀，這些幀是終端2在接收到來自終端1的命令之前傳送給終端1的。換句話說，就是在終端2接收到來自終端1的命令之前由終端2的幀生成單元122產(chǎn)生的具有配置1的幀被輸入給112單元。
在終端2，來自終端1的命令通過接收器單元111、單元112和分路器113輸入給傳送控制單元131。終端2的131單元分析該命令。當(dāng)命令是修改頭標(biāo)配置的請求命令時，131單元指令幀生成單元122修改頭標(biāo)配置。換句話說，給出一個通知將幀配置從配置1修改為配置2。
當(dāng)命令是幀長度信息的刪除請求時，131單元將終端2傳送的幀長度與命令中終端1的同步幀長度信息作比較。當(dāng)它們是相同的長度時，131單元接受該請求。
接收到來自傳送控制單元131的通知，幀生成單元122迅速改變幀配置(由配置1改為配置2)。然后122單元開始生成具有配置2的幀，并將這些幀輸出給發(fā)送器單元121。當(dāng)121單元從122單元接收到具有配置2的幀時，121單元通過通信信道將它們傳送給終端1(圖2中的t2)。
同時，終端1繼續(xù)接收具有配置1的幀并且等待具有配置2的幀(圖2中的狀態(tài)1)。因此，終端1能夠接收這些具有配置2的幀。接收具有配置2的幀的幀分割單元112的操作參考圖4來說明。
當(dāng)分割單元112接收到來自接收器單元111的幀時，112單元讀取幀頭標(biāo)中的控制字段22。然后112單元作出關(guān)于幀配置的判斷(S140)。
當(dāng)接收到的幀的控制字段22是“0111”時，幀分割單元112作出接收到的幀具有配置2的判斷，該配置不含幀長度信息。是否接受具有配置2的幀取決于接收器單元132是否已經(jīng)收到命令傳送的通知(S160)。
當(dāng)通知已經(jīng)收到時，根據(jù)配置2的幀信息，112單元將幀分割成頭標(biāo)和有效負(fù)載(S180)，并且進(jìn)入等待具有配置2的幀的等待狀態(tài)(狀態(tài)2)。然后，當(dāng)分割操作結(jié)束時，幀分割單元112通知接收控制單元132，告知改為配置2的修改結(jié)束。
當(dāng)沒有接收到來自接收控制單元132的通知時，幀分割單元112作出正發(fā)生某種錯誤的判斷(S170)，執(zhí)行錯誤處理操作，并繼續(xù)處于等待具有配置1的幀的等待狀態(tài)(狀態(tài)1)。
當(dāng)接收控制單元132接收到來自幀分割單元112的通知，并且確認(rèn)已將接收到的幀的配置從配置1改為配置2時，132單元結(jié)束計時器。當(dāng)計時器的值超過規(guī)定的閾值而132單元仍沒有接收到完成的通知(這一情況為超時)，132單元重新傳送修改請求命令給終端2。
當(dāng)處于狀態(tài)2的幀分割單元112接收到具有配置2的幀時，根據(jù)配置2的幀信息，112單元將接收到的幀分割成頭標(biāo)和有效負(fù)載并且回到狀態(tài)2(S200、S210、S220)。反之，當(dāng)112單元接收到具有配置1的幀時，根據(jù)配置1的幀信息，112單元將接收到的幀分割成頭標(biāo)和有效負(fù)載，并且進(jìn)入等待具有配置1的幀的等待狀態(tài)(狀態(tài)1)(S200、S210、S230)。這里，將配置2改為配置1的修改意味著增加幀長度信息，不需要任何使用修改請求命令的頭標(biāo)配置修改程序。因為在修改之后，使用幀長度信息實現(xiàn)幀同步是可能的。而且在傳送錯誤存在的時候在接收方也容易重新建立幀同步。
當(dāng)需要在終端2一側(cè)通過使用具有配置1的幀來修改固定長度幀的長度(即通過使用具有修改幀長度之后的幀長度信息的幀將新的幀長度通知給終端1)時，很快地實現(xiàn)使用新的幀長度的通信成為可能。在切換到新的幀長度之后，當(dāng)再需要去修改頭標(biāo)配置時，可以使用上述程序。
在優(yōu)選的實施方案中，修改頭標(biāo)配置的請求命令與用戶數(shù)據(jù)復(fù)用在一起并且用帶內(nèi)信令傳送。但是這個命令可以通過帶外控制信道傳送和接收。在上述說明中，沒有提到用于控制命令的信道質(zhì)量，但是可以使用保證質(zhì)量的信道以實現(xiàn)可靠的控制。
而且，優(yōu)選的實施方案中只說明了幀長度信息字段的修改。但這并不意味將本發(fā)明局限于只用于幀長度字段的修改。例如，本發(fā)明還可以應(yīng)用于修改數(shù)據(jù)CRC字段。
同時，為了說明幀長度字段的修改，使用了固定長度的幀作為前提，而且說明是基于幀長度在修改頭標(biāo)配置之前和之后是一樣的假設(shè)。但這并不意味去限制本發(fā)明。采用在修改頭標(biāo)配置之前和之后具有不同幀長度的可變長度的幀是可能的。但是，如果使用可變長度的幀，就不希望刪除幀長度信息。
權(quán)利要求
1.一種幀傳送方法，包括傳送一個修改幀配置的請求命令的步驟；和在傳送該命令之后，繼續(xù)接收具有修改前配置的幀以及同時等待具有修改后配置的幀的步驟。
2.一種幀傳送設(shè)備，包括一種用于將幀和修改幀配置的請求命令傳送給通信對方設(shè)備的幀發(fā)送裝置；和一種用于接收來自通信對方設(shè)備的幀的幀接收裝置，當(dāng)修改幀配置的請求命令傳送給通信對方的設(shè)備時，這種幀接收裝置用于繼續(xù)接收具有修改前配置的幀，同時等待具有修改后配置的幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種幀傳送設(shè)備，其特征在于，其中的幀接收裝置接收幀和修改幀配置的請求命令，幀發(fā)送裝置在收到請求命令時根據(jù)該命令對正在傳送的幀進(jìn)行修改。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的一種幀傳送設(shè)備，其特征在于，其中的幀發(fā)送裝置通過一個控制信道傳送修改幀配置的請求命令，幀接收裝置通過這個控制信道接收修改幀配置的請求命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的一種幀傳送設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備在需要進(jìn)行增加一個頭標(biāo)字段的幀配置修改時，不等待修改幀配置的請求命令而執(zhí)行幀配置的修改，并且傳送具有修改后配置的幀。
全文摘要
一個終端通過一個控制信道向另外一個終端傳送一個要求修改頭標(biāo)配置的命令。然后前一個終端繼續(xù)接收具有修改前配置的幀,同時等待具有修改后配置的幀。
文檔編號H04L29/08GK1310536SQ01103069
公開日2001年8月29日 申請日期2001年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者鈴木敬, 河原敏朗 申請人:株式會社Ntt杜可莫