[发明专利]用于通信系统中的分组分割和级联信号传输的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的领域为在通信系统中将高层分组映射到较低层的帧，该通信系统可以是无线或固定线路网络。为了使上层传输的分组适应物理网络的能力(例如，最大帧尺寸)，有时需要将它们分割或分段为将由分离的帧传送的若干块。以同样的方式，还可能需要将若干分组级联成一帧，以便增加传输效率。本发明提出了一种向接收单元指示在发送器侧的分割和级联如何进行的新颖并且有效的方式。

背景技术

使高层的分组适应物理网络的特性的必要性对如无线网络(GSM、UMTS、WiLAN、WiMax等)或固定网络(IP、帧中继、PPP、ATM等)等所有类型的通信网络是关键的问题。

OSI分层的概述

在该部分，给出将用于说明下面的解释的OSI模型(见图1)的简要介绍。

开放系统互连参考模型(简称为OSI模型或OSI参考模型)是对通信和计算机网络协议设计的分层抽象描述。OSI模型将系统的功能划分为一系列的层。每层具有其仅使用下面的层的功能、并且仅向上面的层输出功能性的性质。实现包括一系列这样的层的协议行为的系统被称作“协议栈”或“栈”。其主要特征在于规定层与层之间如何交互的规范的各层之间的连接。这意味着，原理上，由一个制造商编写的层可以与来自另一个制造商的层一起操作。对于我们的目的，将仅描述前三层。

物理层(或层1)的主要目的在于，经由特定物理介质(例如，同轴电缆、双绞线、光纤或无线)传输信息(比特)。其将数据转换或调制成经由通信信道传送的信号。

数据链路层(或层2)的目的在于，通过将输入数据分割成数据帧(分割和重组或SAR功能)，以与特定物理层兼容的方式整形信息流。此外，数据链路层可以通过请求丢失帧的重传来检测和校正潜在的传送错误。其提供了寻址机制，并且可以提供流控制算法，以便使数据率与接收器能力匹配。最后，当共享的介质由多个发送器和接收器同时使用时，其提供了调整和控制对物理介质的访问的机制。因为数据链路层的功能范围很大，所以数据链路层经常被细分为两个子层(例如，在UMTS中，RLC和MAC子层)。层2协议的典型实例是固定线路网络的PPP/HDLC、ATM、帧中继、以及无线系统的RLC、LLC或MAC。

网络层(或层3)提供用于将可变长度分组经由一个或更多网络从源传送到目的地、同时维护由传输层请求的服务质量的功能和程序手段。网络层的主要目的在于执行网络路由、网络分段以及拥塞控制功能。网络层协议的主要实例是IP因特网协议或X.25。

关于OSI分层模型的更多信息可以在“Computer Networks”(Andrew S.Tanenbaum，第四版，Prentice Hall International Edition，第37-41页，第1.4部分)中找到。

SDU和PDU定义

为了以通用方式正式地描述OSI模型中各层之间的分组交换，已经定义了SDU(服务数据单元)和PDU(协议数据单元)实体。SDU是从请求服务的层N+1的协议经由SAP(服务接入点)传送到位于层N的协议的信息的单元。PDU是在位于相同层N的相同协议的发送器和接收器的对等处理之间交换的信息的单元。PDU通常由包括接收的SDU的经处理的版本的有效负载部分和控制信息(例如，层N特定的报头)形成，并且可能由报尾终止。由于在这些对等处理之间不存在直接的物理连接(除了L1)，所以PDU转发至层N-1用于处理。因此，层N的PDU从层N-1的角度而言是SDU。这在图2中图示。

分段/分割的目的

出于三个不同的原因，可能需要分段或等同地分割。

首先，将数据报或分组传输通过其最大允许的数据报大小或最大传输单元(MTU)小于所述数据报或分组的大小的网络时，可能需要分段。数据报分段典型地在IP层实现，并且在标准的IPv4或IPv6版本中被指定为IP分段。当数据经由ATM网络传输时，为了使48个八位字节的有效负载大小与ATM单元适配，需要类似的分割。这在ATM层2和传输层(例如，IP)之间的ATM适配层(AAL)执行。

其次，为了平衡在并行链路上(例如，在并行ISDN链路上)的业务量负载，可能执行分段。基于PPP的PPP多链路协议(MP)(“The PPP MultilinkProtocol(MP)”，RFC 1990，Sklower，K.，Lloyd，B.，McGregor，G.，Carr，D.和T.Coradetti，1996年8月)描述了用于在多个逻辑数据链路上划分、重组和排序数据报的方法。