將數據流按比例多路復用成一個數據流的方法和設備的製作方法

2023-05-17 15:46:21 3

專利名稱：將數據流按比例多路復用成一個數據流的方法和設備的製作方法
背景技術：
I.發明領域本發明一般涉及通信領域，特別涉及將多個數據流按比例多路復用成一個數據流的新穎和改進系統和方法。
II.相關技術描述使用的碼分多址(CDMA)調製技術是促進存在大量系統用戶的通信的幾種技術之一。雖然已公知還有其他技術，諸如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和AM調製方案(如幅度壓擴單邊帶(ACSSB))，CDMA具有超過這些其他技術的顯著優點。美國專利號4901307和5103459的2個專利中揭示用於多址通信系統的CDMA技術，其題目分別為「SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESSCOMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS」和「SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELPHONESYSTEM」，均轉讓給本發明受讓人，其揭示內容經參考編入本發明中。
選擇將來自多個數據流的幀分配到一個數據流的分配方案是困難的。許多分配方案無法達到性能要求。例如，「最短作業優先」(SJF)方案會使較長的作業缺乏處理。駐留在用戶單元/行動電話的應用會產生含許多必須及時處理的幀的數據流。然而，SJF方案中，由於其他數據流要處理的幀較少，具有許多幀的數據流會缺乏處理。同樣「後進先出」(LIFO)方案會使來自LIFO隊列中居先的數據流的幀缺乏處理。另一方面，「先進先出」(FIFO)方案不適應數據流的相對重要性。FIFO中，每一數據流必須輪流等待。因而，極重要的數據流必須等待要處理的若干不重要數據流。需要一種任何數據流不缺乏處理的分配方案。希望限制處理來自數據流的幀的時間。
有些分配方案不考慮數據流中存在的幀數量。例如FIFO和LIFO僅關心來自數據流的幀進入處理隊列的時間。它們不考慮數據流的容量。需要一種考慮數據流容量而且同時不使數據流缺乏處理的分配方案。
發明概述本發明針對一種將多個數據流多路復用成一個數據流進行傳輸的系統和方法。該方法建立隊列表，每一隊列代表一數據流，並具有與該數據流比率值成反比的長度，其中每一數據流包含至少一個分組或幀。本發明一實施例中，每一數據流至少包含一分組。本發明另一實施例中，每一數據流至少包含一幀。每一傳輸幀按該比率值的倒數使各隊列遞增。本發明一實施例中，從相當於填滿隊列的數據流調度分組。本發明另一實施例中，根據代表數據流的隊列是否為滿以及數據流的優先值，從多個數據流把幀分配到一個數據流。本發明又一實施例中，首先根據代表數據流的隊列是否為滿，其次根據隊列的優先級，分配幀。
本發明一實施例中，多個應用提供要由多路復用器多路復用的多個數據流。本發明另一實施例中，用戶單元提供由基站內的多路復用器多路復用的多個數據流。本發明又一實施例中，多個基站提供要由基站控制器內的多路復用器多路復用的多個數據流。
本發明一實施例中，用戶單元包含一存儲器；駐留在該存儲器的多個應用，每一應用產生數據流，其中每一數據流至少包含一個幀；以及一多路復用器，配置成接收每一數據流，並從多個數據流把幀統一分配到一個數據流。本發明一實施例中，把多路復用器配置成接收每一數據流，並且根據比率值從多個數據流將幀統一分配到一個數據流。
本發明另一實施例中，把多路復用器配置成接收每一數據流，並且首先根據數據流的比率值，其次根據數據流的優先級，從多個數據流將幀統一分配到一個數據流。
本發明又一實施例中，無線通信系統包含用戶單元、耦合於該用戶單元的基站和耦合於該基站的基站控制器。用戶單元具有多個應用和一個多路復用器，其中每一應用產生作為該多路復用器輸入的數據流，且每一數據流至少包含一個幀。該多路復用器根據數據流的比率值從多個數據流把幀統一分配到一個數據流。
附圖簡述從以下結合附圖闡述的詳細說明會進一步明白本發明的特徵、目的和優點，各附圖內相同的參考字符均作相同標識，其中


圖1是示範W-CDMA蜂窩電話系統的示意圖；圖2示出本發明示範實施例的移動臺；圖3示出4個數據流的4個存儲桶；圖4以流程圖的方式示出映射算法的初始化；圖5以流程圖的方式示出映射算法的主體；圖6示出初始化時的列表；圖7示出從列表去除的首部單元；圖8示出改變後的Dx；圖9示出作為n＝3單元插入的所去除的單元；圖10示出從列表去除的首部單元；圖11示出改變後的Di；圖12示出在第i單元前插入的所去除的單元；圖13示出改變後的D2；圖14示出從列表去除的首部單元；圖15示出改變後的Di；圖16示出在第i單元前插入的所去除的單元；圖17示出從列表去除的首部單元；圖18示出改變後的Dx；圖19示出作為n＝3單元插入的所去除的單元；圖20示出從列表去除首部單元；圖21示出改變後的Dx；圖22示出作為n＝3單元插入的所去除的單元；圖23示出從列表去除的首部單元；圖24示出改變後的Dx；圖25示出作為n＝3單元插入的所去除的單元。
詳細描述圖1中示出實施本發明的示範蜂窩行動電話系統。作為例子，這裡在W-CDMA蜂窩通信系統的環境下說明此系統。然而，應理解本發明可用於其他類型的通信系統，諸如個人通信系統(PCS)、無線本地環路、用戶小交換機(PBX)或其他公知的系統。此外，利用諸TDMA、FDMA和其他擴頻系統等公知發送調製方案的系統也可用本發明。
如圖1所示，無線通信網10一般包含多個移動臺(也稱為用戶單元或用戶設備)12a～12d、多個基站(也稱為基站收發機(BTS)或節點B)14a～14c、基站控制器(BSC)(也稱為無線網絡控制器或分組控制功能16)、移動臺控制器(MSC)或交換機18、分組數據業務節點(PDSN)或聯網功能(IWF)20、公用交換電話網(PSTN)22(通常是電話公司)和網際網路協議(IP)網絡24(通常是網際網路)。為了簡便，示出4個移動臺12a～12d、3個基站14a～14c、一個BSC16、一個MSC18和一個PDSN20。本領域的技術人員會理解，可存在任何數量的移動臺12、基站14、BSC16、MSC18和PDSN20。
一實施例中，無線通信網1O是分組數據業務網。移動臺12a～12d可以是不同類型的任意的無線通信設備，諸如便攜電話、連接運行基於IP的Web瀏覽器應用的膝上型計算機的蜂窩電話、具有相關免提汽車套件的蜂窩網電話、基於IP的Web瀏覽器應用運行的個人數字助理器(PDA)、編入便攜計算機的無線通信模塊或諸如存在於無線本地環路或者讀表系統的固定位置通信模塊。最一般的實施例中，移動臺可以是任何類型的通信單元。
移動臺12a～12d有利地配置成執行諸如EIA/TIA/IS-707標準所述一個或多個無線分組數據協議。一具體實施例中，移動臺12a～12d產生發往IP網絡24的IP分組，用點對點協議(PPP)將該分組封裝成幀。
一實施例中，根據包含例如E1、T1、異步傳輸模式(ATM)、IP、PPP、幀中繼、HDSL、ADSL或xDSL等任何一些公知協議，經配置用於傳輸語音和/或數據分組的有線線路，使IP網絡24耦合於PDSN20，PDSN20耦合於MSC18，MSC18耦合於BSC16和PSTN22，BSC16耦合於基站14a～14c。替換實施例中，BSC16直接耦合於PDSN20，而MSC18不耦合於PDSN20。本發明另一實施例中移動臺12a～12d在第3代合作項目2「3GPP2」規定的RF接口上與基站14a～14c通信，該項目題目為「cdma 2000個擴頻系統的物理層標準」，3GPP2文件號C.P0002-A，TIA PN-4694，(1999年11月19日)，要公布作為TIA/EIA/IS-2000-2-A(草案，編輯版本30)，通過參考全部編入本說明中。
無線通信網10的典型工作期間，基站14a～14c從參與電話呼叫、Web瀏覽或其他數據通信的各移動臺12a～12d接收並解調一些反向鏈路信號組。在基站14a～14c中處理給定基站14a～14c接收的各反向鏈路信號。每一基站14a～14c通過調製並發送給移動臺12a～12d的一些前向鏈路信號組，可與多個移動臺12a～12d通信。例如，如圖1所示，基站14同時與第1和第2移動臺12a、12b通信，而基站14c同時與第3和第4移動臺12c、12d通信。處理所得分組傳給BSC16，該處提供呼叫資源分配和移動性管理功能，其中包括協調從一基站14a～14c到另一基站14a～14c的某一移動臺12a～12a呼叫的軟切換。例如，移動臺12c同時與2個基站14b、14c通信。當移動臺12c足夠遠離一個基站14c時，最終將呼叫切換到另一基站14b。
如果傳輸是普通電話呼叫，BSC16將接收到的數據轉發給MSC18，該處提供附加路由業務，用於與PSTN22接口。如果傳輸是諸如發往IP網絡24的數據呼叫的分組傳輸，則MSC18將數據分組轉發到PDSN20，該處將這些分組送到IP網24。或者BSC16將分組直接發到PDSN20，由該處將這些分組發到IP網24。
信息信號從移動臺12運行到基站14的無線通信信道稱為反向鏈路。信息信號從基站14運行到移動臺12的無線通信信道稱為前向鏈路。
示範實施例中，移動臺用寬帶碼分多址(W-CDMA)技術與移動臺通信。W-CDMA是最近提出的3G通信系統。歐洲電信標準學會(ETSI)的陸地無線接入(UTRA)和ETSI提交國際電信聯盟(ITU)供考慮IMT-2000 CDMA標準用的ITU無線傳輸技術(RTT)候選建議中闡述W-CDMA系統的一個例子。W-CDMA系統中的基站異步工作。即，W-CDMA基站不全部共用公共通信時間基準。不同的基站在時間上不同步。因此，雖然W-CDMA基站具有導頻信號，但不可僅由其導頻信號偏移識別W-CDMA基站。一旦判定一個基站的系統時間，就不能用該時間估計相鄰基站的系統時間。因此，W-CDMA系統中的移動用3步PERCH捕獲過程與系統中各基站進行同步。該捕獲過程的每一步識別稱為PERCH信道的幀結構中的不同碼。題目為「雙模寬帶擴頻蜂窩系統的移動臺與基站兼容標準」的TIA/EIA過渡標準、TIA/EIA/IS-95及其後續標準(這裡統稱為IS-95)中陳述採用碼分多址(CDMA)的無線系統的行業標準，這些標準的內容也經參考編入本說明中。美國專利號4901307和5103459的專利中揭示有關碼分多址通信系統的進一步信息，這2個專利的題目分別為「SPREAD SPECTRUMMULTIPLE ACCESS COMMUICATION SYSTEM USING SATELLITE OF TERRESTRIALREPEATERS」和「SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMACELLULAR TELPHONE SYSTEM」，均轉讓給本發明受讓人，經參考將其全部編入本發明中。
還提出了第3代CDMA無線通信系統的建議。美國電信業協會(TIA)提交國際電信聯盟(ITU)供考慮的IMT-2000 CDMA標準用的cdma 2000 ITU-R無線傳輸技術(RTT)候選建議是該第3代無線通信系統的一個例子。IS-2000草案版本中給出cdma 2000的標準，並且已得到TIA批准。cdma 2000建議在許多方面與IS-95系統兼容。例如，cdma 2000和IS-95這2個系統中，都使每一基站在時間上與系統中其他基站工作同步。各基站通常與諸如全球定位系統(GPS)信令的通用時間基準同步地工作，然而，也可用其他機制。根據同步時間基準，對給定的地理區域中的每一基站分配一個公共偽噪聲(PN)導頻序列的序列偏移。例如，根據IS-95，每一基站發送具有215碼片且每26.67毫秒(ms)重複的PN序列作為導頻信號。每一基站以512種可能的PN序列偏移中的一種發送導頻PN序列。每一基站連續發送導頻信號，使移動臺能識別基站的發送和其他功能。
本發明示範實施例中，移動臺具有多個應用。這些應用駐留在移動臺中，且每一應用產生獨立的數據流。一個應用可產生一個以上的數據流。
圖2示出本發明示範實施例的移動臺12，其中包含語音32、信令34、電子郵件36和Web應用38，均駐留於移動臺12的存儲器49中。語音32、信令34、電子郵件36和Web應用38這些應用的每一個分別產生獨立的數據流40、42、4446。這些數據流由多路復用器模塊48組合成稱為傳輸流50的一個數據流。該傳輸流50在反向鏈路上傳送到也簡稱為基站的基本收發信機14(BTS)。
多路復用器模塊48根據數據流40～46的相對比率和優先級將其組合成傳輸流50。每一數據流40～46具有一比率值和優先級。該比率值決定調度數據流40～46佔用傳輸流50的比率。優先級決定受調度的數據流40～46為空時哪一數據流40～46給多路復用器模塊48提供分組。首先用數據流的相對比率從數據流40～46調度要在反向鏈路上傳送的幀。如果從空的數據流40～46調度幀，則從優先級最高的非空數據流40～46提取幀以在反向鏈路上傳送。
每一數據流40～46具有決定調度該數據流40～46佔用傳輸流50的比率的比率值。如果數據流40～46為空，則多路復用器模塊48用該數據流40～46的優先級決定何處取得下一幀。多路復用器模塊48從最高優先級的非空數據流40～46取得下一幀。
數據流的比率決定數據流對傳輸流的映射。該映射決定多路復用器模塊48初始尋找取得一幀的位置。本發明一實施例中，實時建立該映射，即在應用產生數據流供多路復用器模塊48處理時建立。本發明另一實施例中，可在應用產生數據流供多路復用器模塊48處理前建立該映射。本領域普通技術人員會明白，該映射不必實時。例如，可在編譯時間進行映射。即，可離線編譯進行映射的算法。
一旦建立映射表(未示出)，即可在幀發送時間有利地反覆遍歷該映射表，以便每一映射表單元決定在對應於該映射表單元的傳輸幀時隙應發送哪一數據流幀。
本發明又一實施例中，在將幀傳送到傳輸流50時，連續執行映射算法。連續執行映射算法的優點是能強化映射算法，以快速適應數據流40～46的數量和按比率混合的變化，而統計上不幹擾數據流分配。然而，當與傳輸幀速率相比，數據流40～46的數量和比率性不常變化時，此算法的利用率低於上述表的方法。
僅在調度幀來自空白/空值的數據流40～46時，即在應用不再產生幀時，涉及數據流40～46的優先級。如果數據流40～46沒有任何幀要發送，則用其幀時隙從要發送幀的數據流40～46中優先級最高的數據流40～46發送幀。即，調度幀使其來自空數據流40～46時，多路復用器模塊38從優先級最高的非空值數據流40～46提取下一幀。
本發明示範實施例中，多路復用器模塊48工作在媒體訪問控制(MAC)層內，並且從較高網絡層取得比率值和數據流優先級。本領域普通技術人員會明白，可用諸如「先進先出」(FIFO)、「後進先出」(LIFO)和「最短作業優先」(SJF)等本領域公知的任何優先級方案優先化數據流40～46。本領域的普通技術人員還會明白，多路復用器模塊48可工作在多個網絡級。
本發明另一實施例中，按硬體執行多路復用器模塊48。本發明又一實施例中，以軟體和硬體的組合執行多路復用器模塊48。本領域的普通技術人員會明白，能用軟體和硬體的任何組合執行多路復用器模塊48。
映射算法建立映射表，該表規定多路復用器模塊48用於從數據流40～46調度幀的調度順序。調度每一數據流40～46給多路復用器模塊48提供幀。
如果每一數據流40～46為非空值，即非空白，則每數據流40～46佔用傳輸流50中其相對的比率。設p1、p2、...、pn為共用同一傳輸流50的n個數據流40～46所採取的相對比率，則對來自數據流1的每個p1幀而言，存在來自數據流2的p2幀，來自數據流3的p3幀…，和來自數據流n的pn幀。
如果存在3個非空數據流40～46，則數據流1就佔用p1/(p1+p2+p3)的傳輸流50，其中pn是數據流n的比率值。例如，給定非空值數據流40～46、數據流1、數據流2和數據流3，其中數據流1具有比率值5(p1＝5)，數據流2具有比率值3(p2＝3)，而數據流3具有比率值2(p3＝2)，則數據流1佔有5/10的傳輸流50，數據流2佔有3/10的傳輸流，而數據流3佔有2/10的傳輸流50。映射表的長度為p1+p2+p3，本例中為10幀長。
映射表是表示調度以給多路復用器48提供幀的數據流40～46的數量的數字陣列。每一陣列是數據流幀對傳輸流50的映射。映射表〔1、2、3、1、2、1、3、1、2、1〕含義為調度第1幀從數據流1發送，調度第2幀從數據流2發送。調度第3幀從數據流3發送，調度第4幀從數據流1發送，調度第5幀從數據流2發送，調度第6幀從數據流1發送，調度第7幀從數據流3發送，調度第8幀從數據流1發送，調度第9幀從數據流2發送，調度第10幀從數據1發送。
映射算法將多個數據幀流40～46多路復用成一個傳輸流50，以便統一分配來自各流40～46的幀。即，在傳輸流50上統一分配各流40～46的幀。因此，設具有p1＝5、p2＝3和p3＝2的3個數據流的情況，則每10個傳輸幀中存在流1中的5個幀、流2中的3個幀和流3中的2個幀，從而在傳輸流50上統一分配屬於各流40～46的幀。
雖然多路復用器模塊48以統一的方式在傳輸流50上安排數據流幀，仍有在傳輸流50合理分配多個數據流40～46的多種方法。因此，對p1＝5，p2＝3和p3＝2而言，在傳輸流50上傳送的頭10個幀可為〔1、2、3、1、2、1、3、1、2、1〕或〔1、3、2、1、2、1、3、1、2、1〕或〔2、1、3、1、2、1、3、1、2、1〕或〔2、3、1、1、2、1、3、1、2、1〕或〔3、1、2、1、2、1、3、1、2、1〕或〔3、2、1、1、2、1、3、1、2、1〕，其中陣列內的每個數字代表數據流號。陣列左側的數代表發送的第1幀。可按有利的方式修改映射算法，以產生滿足合理分配要求的序列。
一旦決定映射表，多路復用器模塊48就用該映射表從數據流40～46調度幀，並連續重複映射表序列，只要數據流40～46中存在要在反向鏈路發送的幀。
映射算法是將數據流40～46多路復用成一個數據流的「填存儲桶」過程。用一個「存儲桶」分別代表每一數據流40～46。填滿一個存儲桶時，可調度所代表的數據流提供幀。
數據流40～46的比率值決定數據流存儲桶的深度。每一數據流存儲桶具有與其比率值成反比的深度。每一存儲桶具有基於存儲桶比率值的填充速率。該填充速率是對存儲桶填充的速率。對每一幀步驟使每一存儲桶的填充程度以其填充速率遞增。僅在數據流存儲桶為滿時，多路復用器模塊48能調度幀，使其從數據流取出。
本發明示範實施例中，映射算法以偽碼表示如下。本發明替換實施例中，改變Sis和Dis的初始值，以改變映射表中的數據流40～46的順序。p1、p2、…pn是n個數據流的相對比率。
令乘積為〔n*最小公倍數(p1、p2…pn)〕(可用p1、p2、…pn的乘積代替p1、p2、…pn的最小公倍數，不影響算法的正確性。)令q(1)＝乘積/p1，q(2)＝乘積/p2，…，q(n)＝乘積/pn。
令L為n單元的列表，其中每一單元具有S和D這兩個段。
令Si表示列表中第i單元的S段的值，而Di表示列表中第i單元的D段的值。列表中的第1單元稱為列表的首部。
備註S代表流，D代表深度設定Sis的初始值S1＝1，S2＝2，…，Sn＝n。
設定Dis的初始值D1＝1，D2＝1，…，Dn＝1。
每一傳輸幀時隙時間中(a)發送來自標為S1的數據流的幀。
若D2≥q(S1)，將D2改變為D2-q(S1)，等待下一傳輸幀時隙。
否則將D1改變為q(S1)-D2，暫時從列表去除首部單元，以i＝1、2、…這樣的升序分別改變其餘單元的下標(先前的第i+1單元變成新的第i單元，例如先前的第2單元已變成新的首部單元，第3單元已變成新的第2單元)，並將去除的單元插回列表如下{令Dx為重新插入的單元的D段。
以i＝2單元開始。
塊遍歷列表L{如果再沒有列表單元(i≥n){
作為第n單元插入去除的單元；終止列表遍歷；}否則{如果Dx＞Di{將Dx變為Dx-Di；移至下一單元(i＝i+1)；}否則{將Di變為Di-Dx；在第i單元前插入去除的單元；((先前的第i單元已變成新的第(i+1)單元。))終止列表遍歷；}}}等待下一傳輸幀時隙；}圖4和圖5示出本發明示範實施例中的映射算法流程圖。圖4示出映射算法的初始化。
p1、p2、…、pn分別是數據流1～n的相對比率110。本發明一實施例中，將乘積設定為n*最小公倍數(p1、p2…、pn)112。另一實施例中，將最小公倍數(p1、p2…、pn)設定為p1、p2…、pn的乘積。
將q(1)設定為乘積/p1，q(2)設定為乘積/p2，…q(n)設定為乘積/pn114。用n個單元建立列表L，其中每一單元有2個段S和D 116。Si表示列表中第i單元S段的值，Di表示列表中第i單元D段的值118。列表中的第1單元是列表的首部120。
將S1設定為1，S2設定為2，…，Sn設定為n。S段代表為流號。將D1設定為1，D2設定為1，…，Dn設定為1。D段代表流深度122。
圖5中，從標為S1的數據流發送幀124。如果D2≥q(S1)126，則將D2設定為D2-q(S0)128，算法等待下一傳輸幀時隙130。如果D2＜q(S1)126，將D1設定為q(S1)-D2132，則從列表中暫時去除首部單元，以i＝1、2…的升序分別將列表中其餘單元重新編號134。即，先前的第i+1單元變成新的第i單元，例如先前的第2單元已變成新的首部單元，而先前的第3單元已變成新的第2單元。
Dx是要重新插入的單元的D段136。i設定為2 138。如果再沒有列表單元(i≥n)140，將去除的單元作為第n單元插入142，並且算法等待下一傳輸幀130。如果i不大於等於n 140，則將Dx與D1比較144。若Dx＞D1，則將Dx設定為Dx-D1，並移至列表中的下一單元，即i遞增(i＝i+1)146。如果Dx不大於D1，將Di設定為Di-D1，並在第i單元前插入去除的單元150。算法等待下一傳輸幀時隙130。
如果是下一傳輸幀時隙的時間，即當下一傳輸幀條件成立時132，從數據流Si對傳輸流50發送幀124。
每一列表單元代表用S段標識的數據流的存儲桶。該存儲桶的深度等於數據流的「q」值，它與數據流比率值成反比。每一傳輸幀時隙使全部的存儲桶遞增。將存儲桶填到頂部時，調度相應數據流中的幀發送，且該存儲桶從空重新開始。列表L中，按照填充剩餘量安排這些存儲桶的順序，即按升序安排。D段給出當前的存儲桶與先前存儲桶之間填充剩餘量的差別。圖3中說明這點，其中有4個數據流用的4個存儲桶。存儲桶S1 52、S2 54和S3 56部分填滿，存儲桶S4 58為空。根據一實施例，本領域的普通技術人員會明白，可將映射算法以有利的方式保持在存儲器、軟體、硬體，或者其任何組合中。
下面示出給定p1＝1，p2＝2，p3＝3的映射算法的跟蹤。
乘積＝n*LCM＝3*6＝18q(1)＝18/1＝18q(2)＝18/2＝9q(3)＝18/3＝6圖6示出初始化時的列表。1-1 60是列表的首部。2-1是第2單元。3-1 64是第3單元。
由於S1為1，發送來自數據流1的幀。
D2＝1，由於q(1)＝18，該值小於q(S1)，所以D1變為q(S1)-D2＝18-1＝17。從列表去除首部單元60(如圖7所示)，Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元2-1，i＝2是指新的第2單元3-1。
現i＝2，並遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝17大於Di＝D2＝1，Dx66變成Dx-Di＝17-1＝16，如圖8所示。
然後，通過使i遞增並回到遍歷列表塊，算法流程移到列表的下一單元。現i＝3，它等於n＝3，因此插入去除的單元作為n＝3單元，如圖9所示，並終止列表遍歷。首部單元為2-1 68。第2單元為3-1 70。第3單元為1-16 72。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1是2，發送來自數據流2的幀。因此，這時的映射表是〔1、2〕，其含義為首先發送數據流1的幀，其次發送數據流2的幀。
現D2＝1，由於q(2)＝9，該值小於q(S1)，所以D1變成q(S1)-D2＝9-1＝8。從列表去除首部單元74，如圖10所示，並且Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元2-8，i＝2是指新的第2單元1-16。
現i＝2，並遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝8不大於Di＝D2＝16，Di為Di-Dx＝16-8＝8，如圖11所示。首部單元又是2-8 76。在第i單元前插入所去除的單元，如圖12所示，並且終止列表遍歷。首部單元現在是3-1 78。第2單元是2-8 80。第3單元是1-8 82。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1為3，故發送數據流3的幀。因此，這時的映射表為〔1、2、3〕，代表數據流1、數據流2和數據流3，並且是要發送來自數據流的幀的順序。
現D2＝8，由於q(3)＝6，該值大於q(S1)，所以D2變成D2-q(S1)＝8-6＝2 84，如圖13所示。然後，算法等下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間發送用S1標識的數據流的幀，由於S1是3，發送數據流3的幀。因此，這時的映射表是〔1、2、3、3〕。
現D2＝2，由於q(3)＝6，該值小於q(S1)，所以D1變成q(S1)-D2＝6-2＝4。從列表去除首部單元86，如圖14所示，並且Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元2-2 84，i＝2是指新的第2單元1-8 82。
現i＝2，遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝4不大於Di＝D2＝8，Di變為Di-Dx＝8-4＝4 88，如圖15所示。在第i單元前插入所去除的單元86，如圖16所示，並且終止列表遍歷。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1是2，發送數據流2的幀。因此，這時的映射表為〔1、2、3、3、2〕。
現D2＝4，由於q(2)＝9，該值小於q(S1)，所以D1變成q(S1)-D2＝9-4＝5。從列表去除首部單元90，如圖17所示，並且Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元2-5，i＝2是指新的第2單元1-4。
現i＝2，遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝5大於Di＝D2＝4，Dx92變成Dx-Di＝5-4＝1，如圖18所示。然後，通過使i遞增並回到遍歷列表塊，算法流程移至列表的下一單元。現i＝3，該值等於n＝3，因此插入去除的單元作為n＝3單元94，如圖19所示，並且終止遍歷。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1是3，就發送數據流3的幀。因此，這時的映射表為〔1、2、3、3、2、3〕，由於其長度為p1+p2+p3，故這是最終的映射表。
用該映射表從數據流調度幀。如果映射算法連續進行，就連續產生序列〔1、2、3、3、2、3〕。為了示出此條件成立，對2個以上的幀示出此算法的跟蹤，這時列表模式呈現本身重複。
現D2＝4，由於q(3)＝6，該值小於q(S1)，所以D1變成q(S1)-D2＝6-4＝2。從列表去除首部單元90，如圖20所示，並且Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元1-4，i＝2是指新的第2單元2-1。
現i＝2，並遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝2大於Di＝D2＝1，Dx98變成Dx-Di＝2-1＝1，如圖21所示。然後，通過使i遞增並回到遍歷列表塊，算法流程移至列表的下一單元。現i＝3，該值等於n＝3，因此插入去除的單元作為n＝3單元100，如圖22所示，並且終止遍歷。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1是1，發送數據流1的幀。
現D2＝1，由於q(1)＝18，該值小於q(S1)，所以D1變成q(S1)-D2＝18-1＝17。從列表去除首部單元102，如圖23所示，並且Dx段是所去除首部單元的D段。現i＝1是指新的首部單元2-1，i＝2是指新的第2單元3-1。
現i＝2，遍歷列表。由於i＝2不大於或等於n＝3，Dx與Di比較。由於Dx＝17大於Di＝D2＝1，Dx104變成Dx-Di＝17-1＝16，如圖24所示。然後，通過使i遞增並回到遍歷列表塊，算法流程移至列表的下一單元。現i＝3，該值等於n＝3，因此插入去除的單元作為n＝3單元104，如圖25所示，並且終止遍歷。
然後，算法等待下一傳輸幀時隙。於是，在傳輸幀時隙期間，發送用S1標識的數據流的幀。由於S1是2，發送數據流2的幀。
發送序列〔1、2、3、3、2、3〕後，發送來自數據流1和數據流2的幀。圖25與圖9相同，示出算法連續進行，以重複序列。
本發明其他實施例中，可用Sis的不同初始值開始此算法，並產生P1＝5，P2＝3，P3＝2的例子給定的其他5個序列。例如，對S1＝2、S2＝3、S3＝1產生序列〔2、1、3、1、2、1、3、1、2、1〕。本發明又一實施例中，可修改Dis的初始值，以產生不同的序列。
本發明一實施例中，從多個數據流以有利的方式將分組多路復用成一個數據流，而不是多路復用幀。
本發明又一實施例中，對算法進行優化，使比率值相同的多個數據流共用一個列表單元，這樣即使存在m個以上的數據流，也存在m個唯一的比率值(即m＜n)。於是，用「m」代替算法中的「n」，使全部PiS是唯一的，並且算法的S段代表共用相同比率值的一組數據流。此外，用「發送組S1所含各數據流的幀」替換算法的步驟(a)。q(S1)的值代表乘積/px，px是組S1中各數據流共用的比率值。此優化提高算法的效率。
本發明另一實施例中，映射算法利用容量相同的存儲桶，但用不同的填充速率。本領域的普通技術人員會明白，能改寫所揭示的映射算法，使各存儲桶具有相同容量，但填充速率與存儲桶容量成反比，並且基於各相應數據流的比率值。
本發明另一實施例中，當僅有2個數據流時，上述算法有利地用以下較簡單的算法代替。如果p1是p2的倍數，可省略(a)和(b)之間包含的步驟。以偽碼示出此實施例的映射算法如下。
使以下變量初始化SkipBase＝p1/p2，其中「/」代表整數除。
InitialFraction＝p1％p2，「％」代表模運算。
SkipCount＝0；FractionCount＝0；每一傳輸幀時隙期間如果(SkipCount＝0){發送數據流#2的幀；FractionCount＝FractionCount_InitialFraction；如果(FractionCount≥p2){SkipCount＝SkipBase+1；FractionCount＝FractionCount-p2；}否則{SkipCount＝SkipBase；}{否則{發送數據流#1的幀；SkipCount＝SkipCount-1；}本領域的普通技術人員會明白，映射算法可用於其他網絡模塊間的互聯。模塊具有多個輸入並從該多個輸入產生一個多路復用的輸出的任何情況下，均可用該映射算法。例如，多路復用器模塊可位於BTS中，其中使其多路復用來自多個移動臺的數據流並產生一多路復用的數據流，以將其送到BSC。
這樣，已說明多個數據流多路復用成一個數據流的新穎及改進方法和設備。本領域的技術人員會理解，這裡結合所揭示實施例說明的各種說明性邏輯塊和算法步驟可實現為電子硬體、計算機軟體或兩者的組合。各種說明性部件、塊、模塊、電路和步驟按照其功能總的闡述。該功能作為硬體還是作為軟體實現，取決於具體應用和對整個系統的設計約束條件。熟練的技術人員認識這些環境下的軟硬體互換以及對各具體應用實現所述功能的最佳方法。例如，這裡結合所揭示實施例說明的各種說明性邏輯塊、模塊和算法步驟可用設計成執行這裡所述各功能的執行固件指令集的處理器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、離散門或電晶體邏輯、諸如寄存器的離散硬部件、任何常規可編程軟體模塊和處理器或者以上各項的任意組合實現或執行。多路復用器有利地是微處理器，但作為替換，多路復用器也可以是任何常規處理器、控制器、微控制器或狀態機。各種應用可駐留於RAM存儲器、按塊擦除存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬碟、可卸碟片、CD-ROM或本領域公知的任何其他形式存儲媒體。如圖2所示，基站14以有利方式耦合於移動臺12，以便從其站14讀取信息。存儲器49可與多路復用器48集成。多路復用器48和存儲器49可處於ASIC(未示出)中。該ASIC可在電話機12內。
提供以上本發明實施例的說明，使本領域的任何技術人員能實施或使用本發明。本領域的技術人員不難明白對這些實施例的各種修改，並且不用創造性才能就可將這裡規定的一般原理用於其他實施例。因此，不希望本發明受這裡所示實施例限制，但要符合與這些所揭示的原理和新穎特徵一致的最大範圍。
權利要求
1.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含建立隊列表，每一隊列代表一數據流，並具有與該數據流比率值成反比的長度，其中每一數據流包含至少一個分組；每一幀按該比率值的倒數使各隊列遞增；從相當於滿隊列的數據流調度分組；以及清空該滿隊列。
2.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含建立隊列表，每一隊列代表一數據流，並具有與該數據流比率值成反比的長度，其中每一數據流包含至少一個幀；每一幀按該比率值的倒數使各隊列遞增；從相當於滿隊列的數據流調度幀；以及清空該滿隊列。
3.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含建立隊列表，每一隊列代表一數據流，並具有與該數據流比率值成反比的長度，其中每一數據流包含至少一個幀；每一幀按該比率值的倒數使各隊列遞增；首先根據代表數據流的隊列是否為滿，其次根據數據流的優先值，從多個數據流把幀分配到一個數據流；以及隊列排滿時，清空隊列。
4.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含建立隊列表，每一隊列代表一數據流，並具有與該數據流的比率值成反比的長度，其中每一數據流包含幀，並且有優先級；每一幀按該比率值的倒數遞增；建立長度等於全部隊列長度的和的陣列；把相當於填滿隊列的數據流的標識符插入該陣列，直到陣列被填滿；以及清空填滿的隊列。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，還包含連續循環通過該陣列，並從對應於陣列首部標識符的數據流發送幀。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，還包含當幀按規定應傳送時，循環通過該陣列，並從對應於陣列首部標識符的數據流發送該幀。
7.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含由多個應用建立多個數據流，其中每一數據流至少包含一個幀；以及把多個數據流統一分配到一個數據流。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，根據每一數據流的比率值，把多個數據流統一分配到一個數據流。
9.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，首先根據數據流的比率值，其次根據數據流的優先級，把多個數據流統一分配到一個數據流。
10.一種多個數據流多路復用成一個數據流的方法，包含由用戶單元的多個應用產生多個數據流，其中每一數據流至少包含一個幀；由多路復用器接收多個數據流；以及該多路復用器把多個數據流統一分配到一個數據流；以及由基站接收該一個數據流。
11.一種用戶單元，包含一存儲器；駐留在該存儲器的多個應用，每一應用產生數據流，其中每一數據流至少包含一個幀；以及一多路復用器，配置成接收每一數據流，並從多個數據流把幀統一分配到一個數據流。
12.如權利要求11所述的用戶單元，其特徵在於，把多路復用器配置成接收每一數據流，並且根據比率值從多個數據流將幀統一分配到一個數據流。
13.如權利要求11所述的用戶單元，其特徵在於，把多路復用器配置成接收每一數據流，並且首先根據數據流的比率值，其次根據數據流的優先級，從多個數據流將幀統一分配到一個數據流。
14.一種無線通信系統，其特徵在於包含用戶單元，具有駐留在存儲器中的多個應用和一個多路復用器，每一應用產生作為該多路復用器輸入的數據流，其中每一數據流包含至少一個幀，且該多路復用器根據數據流的比率值，從多個數據流把幀統一分配到一個數據流；基站，耦合於該用戶單元，並且配置成接收該一個數據流；以及耦合於基站的基站控制器。
全文摘要
揭示一種能使多個數據流按比例多路復用成一個數據流的方法和系統。移動臺12具有產生獨立數據流的多個應用。例如這些應用包含語音32、信令34、電子郵件36和Web應用38。多路復用器模塊48將這些數據流組合成稱為傳輸流50的一個數據流。在反向鏈路將傳輸流50發送到BTS14。多路復用器模塊48根據各數據流的相對比率和優先級將其組合成傳輸流。
文檔編號H04B7/26GK1636341SQ01812482
公開日2005年7月6日 申請日期2001年7月6日 優先權日2000年7月7日
發明者P·李 申請人:高通股份有限公司