一種高效的空口數(shù)據(jù)塊組裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信領域，尤其是涉及一種高效的空口數(shù)據(jù)塊組裝方法。
【背景技術】
[0002]在移動通信領域中，空中接口(簡稱空口)是基站和終端之間的無線傳輸規(guī)范，用來定義每個無線信道的使用頻率、帶寬、接入時機、編碼方法以及越區(qū)切換。OSI模型將空口分為以下三層:
[0003]籲第一層:物理層，負責空口數(shù)據(jù)的頻率同步、幀同步、功率控制、調(diào)制/解調(diào)；
[0004]籲第二層:數(shù)據(jù)鏈路層，同時負責與控制平面和用戶平面交互數(shù)據(jù)，在控制平面(C面)負責無線承載信令的傳輸、加密和完整性保護，在用戶平面(U面)負責用戶業(yè)務數(shù)據(jù)的傳輸和加密，數(shù)據(jù)鏈路層進一步分為以下兩層:
[0005]■媒體接入控制:分為上媒體接入層(UMAC)及下媒體接入層(LMAC)，UMAC主要負責空口數(shù)據(jù)塊空口數(shù)據(jù)塊的組織，LMAC主要負責空口數(shù)據(jù)塊的信道編解碼；
[0006]■邏輯鏈路控制:負責維護信令發(fā)送的邏輯鏈路、組織分組數(shù)據(jù)幀；
[0007]籲第三層:網(wǎng)絡層，負責無線資源控制等高級應用。
[0008]時分多址TDMA空口協(xié)議對空口資源進行時分復用。將一個物理載波，劃分為多個物理信道，即:在時間軸上等間隔的將載波劃分為無限多個時隙，若載波支持的物理信道數(shù)量為N，這些時隙便按照1、2、…、N、l、…的順序周而復始的編號，相同時隙號的時隙聯(lián)合起來，便被成為一條物理信道。根據(jù)物理信道傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同將物理信道映射成不同的邏輯信道，邏輯信道主要包含控制信道、業(yè)務信道、廣播信道、基站線性化信道等信道類型。
[0009]負責組織空口數(shù)據(jù)的是UMAC層協(xié)議棧，UMAC協(xié)議棧位于空口協(xié)議的第二層，位于同樣處于二層的邏輯鏈路控制層和LMAC協(xié)議棧之間。UMAC協(xié)議棧的主要功能如下:幀和復幀的同步；邏輯信道與物理信道的映射；無線鏈路的建立及信道分配；地址管理；對信令進行分片和組合；功率控制；接入控制；上行鏈路測量；為電路模式應用提供服務。
[0010]UMAC的設計及實現(xiàn)面臨以下幾個問題:
[0011]1、系統(tǒng)對UMAC最顯著的需求首先是能夠盡快的響應LMAC的下行時隙請求，另外要及時將來自上層的信令、廣播、信道配置及業(yè)務數(shù)據(jù)組裝進空口數(shù)據(jù)塊，發(fā)送到LMAC ;
[0012]2、按照協(xié)議描述的上述UMAC功能非常分散，比如隨機接入、時隙授予、信令分片及組合、信道配置等功能，必須把這些分散功能通過一個主線有機的串聯(lián)起來；
[0013]3、UMAC對上層C面、U面及下層LMAC消息的處理，是完全不相關不相同的過程，很容易導致處理同一緩沖區(qū)的沖突，而且對C面、U面消息接收處理及回復是異步的過程，回復時機必須根據(jù)當前時隙空口數(shù)據(jù)塊的情況進行分析，這也要求UMAC能夠把C面、U面及LMAC消息的處理通過某種機制統(tǒng)一起來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術問題是:使UMAC既可以在一幀內(nèi)多次及時將C面的信令組裝進空口數(shù)據(jù)塊，同時能夠最快響應LMAC的下行時隙請求，并且能夠?qū)f(xié)議中定義的UMAC層各種功能有機的統(tǒng)一起來。本發(fā)明提出并實現(xiàn)了一種高密輪詢、零延時發(fā)送的空口數(shù)據(jù)塊組裝方法，該方法能夠充分利用空口資源，實現(xiàn)空口數(shù)據(jù)塊的動態(tài)預測和組裝，在最短的時間內(nèi)響應終端請求。
[0015]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案來實現(xiàn):一種高效的空口數(shù)據(jù)塊組裝方法，包括以下步驟:
[0016]S1:設置空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志、信道的待發(fā)送信令標志和信道的信道配置標志；
[0017]S2:當前時隙UMAC收到來自LMAC的數(shù)據(jù)，UMAC將數(shù)據(jù)中包含的載波號及時間標簽轉(zhuǎn)換為信道編號；LMAC的數(shù)據(jù)中包含上行空口數(shù)據(jù)塊和下行時隙請求，下行時隙請求中包含載波號及時間標簽，時間標簽包含超幀號、復幀號、幀號和時隙號；
[0018]S3:UMAC根據(jù)信道編號索引到下行時隙請求的空口數(shù)據(jù)塊，根據(jù)空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志查看該空口數(shù)據(jù)塊是否組裝完成，若組裝完成，則將該空口數(shù)據(jù)塊直接發(fā)送到LMAC，轉(zhuǎn)入步驟S5 ;否則，執(zhí)行步驟S4 ;
[0019]S4:根據(jù)待發(fā)送信令標志查看此信道編號的信道中是否有待發(fā)信令，若有，對其進行空口數(shù)據(jù)塊組裝，將組裝了待發(fā)信令的空口數(shù)據(jù)塊發(fā)送到LMAC ;若沒有，則直接將此空口數(shù)據(jù)塊發(fā)送到LMAC ；
[0020]S5:進入下一時隙，判斷該時隙的時隙號是否等于當前時隙時間標簽中包含的時隙號，若等于，則執(zhí)行步驟S7 ;若不等于，則執(zhí)行步驟S6 ;
[0021]S6:對該時隙待發(fā)送的空口數(shù)據(jù)塊進行空口數(shù)據(jù)塊組裝，轉(zhuǎn)入步驟S5 ;
[0022]S7:根據(jù)信道配置標志判斷該時隙是否有新的信道配置信息，若有，則設置信道配置標志生效，進行空口數(shù)據(jù)塊初始化，并對該時隙待發(fā)送的空口數(shù)據(jù)塊執(zhí)行空口數(shù)據(jù)塊組裝；否則，將信道配置標志清零，進行空口數(shù)據(jù)塊初始化，并對該時隙待發(fā)送的空口數(shù)據(jù)塊執(zhí)行空口數(shù)據(jù)塊組裝；
[0023]完成單載波的空口數(shù)據(jù)塊發(fā)送與循環(huán)組裝。
[0024]其中，所述步驟S2中將載波號及時間標簽轉(zhuǎn)換為信道編號具體為:
[0025]M = X?log2N+X ；
[0026]其中，M為信道編號，X為時間標簽的時隙號，N為單載波能承載的最大信道數(shù)量。
[0027]其中，所述空口數(shù)據(jù)塊狀態(tài)標志的設置為:若空口數(shù)據(jù)塊組裝完成設置空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志為組裝完成，若空口數(shù)據(jù)塊未組裝完成設置空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志為未組裝完成。
[0028]其中，所述步驟SI中的待發(fā)送信令標志設置方法為:根據(jù)UMAC是否收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)及對收到的數(shù)據(jù)的處理情況設置待發(fā)送信令標志的值，UMAC未收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)或UMAC將LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)的全部分段發(fā)送完成時，則設置待發(fā)送信令標志為UMAC未收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)；UMAC收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)，則設置待發(fā)送信令標志為UMAC收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)；UMAC收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)并對LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)進行分段操作，則設置待發(fā)送信令標志為UMAC對LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)進行分段操作。
[0029]其中，所述的空口數(shù)據(jù)塊組裝具體為:
[0030]I)根據(jù)空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志判斷空口數(shù)據(jù)塊是否組裝完成，若組裝完成，則結束空口數(shù)據(jù)塊組裝；否則執(zhí)行步驟2)。
[0031]2)根據(jù)信道配置標志判斷該時隙的邏輯信道類型，若為控制信道，則執(zhí)行步驟3);若為業(yè)務信道，則執(zhí)行步驟6);
[0032]3)根據(jù)待發(fā)信令標志判斷此控制信道是否有信令要發(fā)送，若沒有，執(zhí)行步驟5);若有，則執(zhí)行步驟4);
[0033]4)將信令組裝進該時隙的空口數(shù)據(jù)塊，判斷該空口數(shù)據(jù)塊是否組裝完成，若組裝完成，則結束空口數(shù)據(jù)塊組裝；若未組裝完成，則執(zhí)行步驟5);
[0034]5)查看該時隙是否暫存“發(fā)送請求”;若此時隙存有“發(fā)送請求”，則計算空口數(shù)據(jù)塊剩余空間并向控制平面發(fā)送“發(fā)送允許”原語，結束空口數(shù)據(jù)塊組裝；否則，直接結束空口數(shù)據(jù)塊組裝；
[0035]6)根據(jù)待發(fā)信令標志判斷此業(yè)務信道是否有信令要發(fā)送，若有，則將信道類型更改為控制信道，轉(zhuǎn)入步驟4);若沒有，判斷此業(yè)務信道的業(yè)務數(shù)據(jù)隊列中是否存在待發(fā)業(yè)務數(shù)據(jù)，若存在，讀取待發(fā)業(yè)務數(shù)據(jù)，將業(yè)務數(shù)據(jù)組裝進當前時隙的空口數(shù)據(jù)塊，設置空口數(shù)據(jù)塊狀態(tài)標志為組裝完成，結束空口數(shù)據(jù)塊組裝；否則，直接結束空口數(shù)據(jù)塊組裝。
[0036]其中，所述步驟S7中空口數(shù)據(jù)塊初始化具體為:
[0037]S71:判斷當前信道是否為廣播信道，若是，結束流程；若不是，執(zhí)行步驟S72 ;
[0038]S72:根據(jù)信道配置來設置當前時隙的邏輯信道類型；
[0039]S73:更新空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志。
[0040]本發(fā)明相比【背景技術】具有如下優(yōu)點:
[0041]本發(fā)明的空口數(shù)據(jù)塊組織方法，可以比較圓滿的解決設計之初提出的幾個問題，系統(tǒng)既可以較快的響應LMAC的下行時隙請求，經(jīng)過實際測試的驗證，響應時間量級僅為10-5秒；同時對于每個空口數(shù)據(jù)塊最多有N+1次機會組裝，能夠盡可能低的降低信令的發(fā)送時延；并且能夠使用下行時隙請求，將UMAC層所有功能串聯(lián)在一起。
【附圖說明】
[0042]圖1是本發(fā)明的空口數(shù)據(jù)塊發(fā)送并循環(huán)組裝流程圖；
[0043]圖2是C面與UMAC消息交互流程圖；
[0044]圖3是本發(fā)明的空口數(shù)據(jù)塊組裝流程圖。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖對本發(fā)明所述方法作進一步詳細描述。
[0046]一種高效的空口數(shù)據(jù)塊組裝方法，包括以下步驟:
[0047]S1:初始化空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志、信道的待發(fā)送信令標志和信道的信道配置標志；
[0048]空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志的設置為:若空口數(shù)據(jù)塊組裝完成將空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志置1，若空口數(shù)據(jù)塊發(fā)送完成后將空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志清零。
[0049]待發(fā)送信令標志設置方法為:UMAC未收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)，將待發(fā)送信令標志清零；UMAC收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)，將待發(fā)送信令標志置I ;UMAC收到LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)并對LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)進行分段操作，將待發(fā)送信令標志置2 ;UMAC將LLC發(fā)來的數(shù)據(jù)的全部分段發(fā)送完成時，將待發(fā)送信令標志重新清零。
[0050]信道配置標志設置方法為:收到信道配置信息，信息內(nèi)容暫存到以信道號為索引的存儲空間，設置信道配置標志位I ;待該信道的下行時隙請求到達，首先判斷該信道的信道配置標志是否為1，若為I則令該信道配置生效，然后設置信道配置標志為O ;若該信道的信道配置標志為0，則不進行操作。
[0051]S2:當前時隙UMAC收到來自LMAC的數(shù)據(jù)，UMAC將數(shù)據(jù)中包含的載波號及時間標簽轉(zhuǎn)換為信道編號；
[0052]LMAC的數(shù)據(jù)中包含上行空口數(shù)據(jù)塊和下行時隙請求，下行時隙請求中包含載波號及時間標簽，時間標簽包含超幀號、復幀號、幀號和時隙號；
[0053]將載波號及時間標簽轉(zhuǎn)換為信道編號具體為:M = X?log2N+X ;其中，M為信道編號，X為時間標簽的時隙號，N為單載波能承載的最大信道數(shù)量。
[0054]S3:UMAC根據(jù)信道編號索引到下行時隙請求的空口數(shù)據(jù)塊，根據(jù)空口數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)標志查看該空口數(shù)據(jù)塊是否組裝完成，若組裝完成，則將該空口數(shù)據(jù)塊直接發(fā)送到LMAC，轉(zhuǎn)入步驟S5 ;否則，執(zhí)行步驟S4 ;
[0055]S4:根據(jù)待發(fā)送信令標志查看此信道