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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf Kommunikationssysteme
und unter anderem auf die Kommunikation in einem drahtlosen Mehrfach-Funkstrecken-Netzwerk
(multi-hop wireless network).
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2. Hintergrund
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Drahtlose
Kommunikationsnetzwerke werden verwendet um Informationen zu übertragen
ungeachtet wo ein Benutzer sich befinden kann (z.B. innen oder außen) und
ungeachtet ob der Benutzer mobil oder stationär ist. Im Allgemeinen sind
drahtlose Kommunikationsnetzwerke aufgebaut durch ein mobiles Gerät, das in
Verbindung mit einer Basisstation oder einem Zugangspunkt steht.
Der Zugangspunkt deckt einen geographischen Bereich oder eine Zelle
ab, und während
ein mobiles Gerät
betrieben wird, kann das mobile Gerät in eine von diesen geographischen
Zellen hinein oder hinaus bewegt werden. Um eine nahezu ununter brochene Kommunikation
zu erreichen, hat das mobile Gerät
Ressourcen von der Zelle zugewiesen bekommen, die es betreten hat
und es wurden ihm die Ressourcen entzogen von der Zelle, die es
verlassen hat.
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In
einer Mehrfach-Funkstrecken Topologie (multi-hop topology) wird
eine Kommunikation oder eine Übertragung
durch eine Anzahl von drahtlosen Funkstrecken (hops) oder Segmenten
an einen Zugangspunkt übermittelt,
mit einer drahtgebundene Verbindung zu einem öffentlichen (z.B. Internet)
oder einem privaten Netzwerk. Die gesamte Latenzzeit ist einer von
mehreren Gesichtspunkten, die für
den gesamten Kommunikationspfad betrachtet werden sollten (z.B.
von einer Quelle zu einem Zielort) nicht einfach während einer
augenblicklichen Funkstrecke (hop). Ein Steuerfeld, das an einem
einzigen Ort am Beginn eines Zeitschlitzes platziert ist, kann die
Verzögerungen
erhöhen,
falls das Steuerfeld verwendet wird um Ressourcen anzufordern und/oder
zu bewilligen und Übertragungen
zu bestätigen.
Dieses Problem kann hervorgehoben sein, falls es in drahtlosen Mehrfach-Funkstrecken-Netzwerken
(multi-hop wireless networks) angewendet wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das
Folgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung vor, um ein grundlegendes
Verständnis
von einigen Aspekten der offenbarten Ausführungsformen zu liefern. Diese
Zusammenfassung ist kein ausführlicher Überblick,
und es ist nicht beabsichtigt weder Schlüssel- noch kritische Elemente
zu identifizieren, noch den Anwendungsbereich von solchen Ausführungsformen
zu beschreiben. Ihr einziger Zweck ist es einige Konzepte der beschriebenen
Ausführungsformen
in einer vereinfachten Form vorzustellen als Auftakt zu einer detallierteren
Beschreibung, die später
vorgestellt wird.
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In Übereinstimmung
mit einer oder mehrerer Ausführungsformen
und der dazugehörigen
Offenbarung werden verschiedene Aspekte in Verbindung mit der Aufteilung
von Steuer- und Datenfeldern innerhalb eines Rahmens beschrieben.
Eine geeignete Aufteilung von Steuer- und Datenfeldern innerhalb
eines Rahmens ist wichtig, um eine minimale Latenzzeit in der Datenübertragung
sicherzustellen, während
genügend
Verarbeitungszeit zugestanden wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Datenkommunikation bereitgestellt. Das Verfahren
schließt
die Bestimmung eines Zeitmultiplexes zwischen einer Kodierungszeit
und einer Dekodierungszeit ein und einer selektiven Platzierung
eines Steuerfeldes innerhalb eines Rahmens von einer Datenübertragung, teilweise
basierend auf der bestimmten Zeitaufteilung. In Übereinstimmung mit einigen
Ausführungsformen schließt das Verfahren
weiterhin die Platzierung eines Steuerfeldes rechts von einem Zeitschlitzzentrum
ein, falls die benötigte
Dekodierungszeit länger
als die Kodierungszeit ist, oder die Platzierung eines Steuerfeldes links
von dem Zeitschlitzzentrum, falls die benötigte Kodierungszeit kürzer als
die Dekodierungszeit ist. Zusätzlich,
oder alternativ zu einer Kodierung an dem Sender und einer Dekodierung
an dem Empfänger
ist ein weiterer Aspekt der Verarbeitung, die Zeit, die ein Ablaufsteuerprogramm
zur Verfügung
hat, um zu bestimmen welchen Sendern Ressourcen gewährt werden
sollten und wie viele Ressourcen gewährt werden sollten. Ein Ansatz
mit aufgeteiltem Steuerfeld liefert zusätzliche Flexibilität, in dem
er so viel Zeit wie möglich
für die
Ablaufplanung zulässt,
ohne den Rahmen oder die Zeitschlitzdauer zu erhöhen.
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In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
wird eine Vorrichtung zur Datenkommunikation bereitgestellt. Die
Vorrichtung kann ein Zeitaufteilungsmodul enthalten, das eine Zeitaufteilung
zwischen einer Kodierungszeit und einer Dekodierungszeit festlegt.
Ferner kann die Vorrichtung ein Zeitschlitzplatzierungsmodul enthalten,
das die Platzierung von einem Steuerfeld innerhalb eines Rahmens
festlegt. In einigen Ausführungsformen
kann die Vorrichtung zusätzlich
ein implizites Anforderungsüberwachungsgerät beinhalten,
das ein Bestätigungs-/Nichtbestätigungsfeld
(ACK/NACK field) eines sendenden Netzwerkknotens überwacht
und das Bestätigungs-/Nichtbestätigungsfeld
als eine Anforderung für
Ressourcen betrachtet.
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Einige
Ausführungsformen
schließen
ein computerlesbares Medium ein, das eine Methode zur Datenkommunikation
verkörpert.
Das Verfahren schließt
das Herstellen einer Aufteilung der Zeit zwischen einer Kodierungszeit
und einer Dekodierungszeit und das Platzieren von wenigstens einem
Teil des Steuerfeldes an eine ausgewählte Position von einem Datenrahmen
ein, um die hergestellte Zeitaufteilung zwischen der Kodierungszeit
und der Dekodierungszeit zu erreichen.
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In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
ist ein Prozessor, der Anweisungen für die Datenkommunikation ausführt. Der
Prozessor kann so ausgelegt sein, dass er eine Zeitaufteilung zwischen
einer Kodierungszeit und einer Dekodierungszeit auswählt und
ein Steuerfeld innerhalb eines Rahmens von einer Datenübertragung
platziert, teilweise basierend auf der ausgewählten Zeitaufteilung.
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In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
ist eine Vorrichtung, welche ein Mittel zur Bestimmung einer Kodierungszeit-
und einer Dekodierungszeitaufteilung umfasst und ein Mittel für die Lokalisierung eines
Steuerfeldes innerhalb eines Rahmens, teilweise basierend auf der
bestimmten Aufteilung zwischen der Kodierungszeit und der Dekodierungszeit.
Die Vorrichtung kann ebenfalls ein Mittel für die Aufteilung des Steuerfeldes
in zwei Teile einschließen,
ein Mittel für
einen selektiven Einschluss einer vorwegnehmenden Anforderung und
ein Mittel zur Dekodierung einer Bestätigung (ACK) und die Verwendung
der Bestätigung
(ACK) als einer implizierten Anforderung für Ressourcen.
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Zur
Ausführung
des Vorhergehenden und dem dazugehörigen Zweck weisen eine oder
mehrere Ausführungsformen
die Merkmale auf, die nachfolgend vollständig beschrieben werden und
insbesondere in den Patentansprüchen
dargelegt sind. Die nachfolgende Beschreibung und die beiliegenden
Zeichnungen legen im Detail gewisse veranschaulichende Aspekte dar
und sind nur ein Beispiel von einigen, der verschiedenen Wege, durch
welche die Prinzipien der Ausführungsformen
an gewendet werden können.
Andere Vorteile und neue Merkmale werden aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung offensichtlich werden, falls sie in Verbindung mit
den Zeichnungen betrachtet wird und die offenbarten Ausführungsformen
sind beabsichtigt alle solche Aspekte und ihre Entsprechungen einzuschließen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Darstellung eines Mehrfach-Funkstrecken-Kommunikationssystems
(multi-hop commnunication system) in Übereinstimmung mit verschiedenen
hier offenbarten Ausführungsformen.
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2 veranschaulicht
ein System zur Übertragung
von Informationen in einem Mehrfach-Funkstrecken-Kommunikationssystem.
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3 veranschaulicht
eine andere Ausführungsform
eines Systems zur selektiven Aufteilung von Steuer- und Datenfeldern
für eine
Datenübertragung.
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4 veranschaulicht
eine Sende- und Empfangszeitleiste.
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5 veranschaulicht
die Platzierung eines Steuerfeldes in Übereinstimmung mit einer oder
mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen.
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6 veranschaulicht
eine aufgespaltete Platzierung eines Steuerfeldes in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen.
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7 veranschaulicht
ein Flussdiagramm von einer Methodik zur selektiven Aufteilung von
Daten- und Steuerfeldern.
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8 veranschaulicht
ein Flussdiagramm einer Methodik zur wahlweisen Positionierung eines
Steuerfeldes in einer einzigen Ortsplatzierung.
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9 veranschaulicht
ein Flussdiagramm von einer Designmethodik zur Verwendung eines
Steuerfeldes bei aufgespaltener Platzierung für eine Datenkommunikation.
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10 veranschaulicht
ein System, das die Kommunikation zwischen mehrfachen Kommunikationsprotokollen
in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung koordiniert in Übereinstimmung
mit einer oder mehreren der hier präsentierten Ausführungsformen.
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11 veranschaulicht
ein System, das die Kommunikation in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung
koordiniert in Übereinstimmung
mit verschiedenen Aspekten.
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12 veranschaulicht
eine drahtlose Kommunikationsumgebung, die in Verbindung mit den
verschiedenen hier geschriebenen Systemen und Verfahren benutzt
werden kann.
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13 veranschaulicht
ein System zur wahlweisen Aufteilung von Steuer- und Datenfeldern
von einer Datenübertragung
in einem drahtlosen Mehrfach-Funkstrecken
Kommunikationsnetzwerk (multi-hop wireless communication network).
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DETALIERTE
BESCHREIBUNG
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Verschiedene
Ausführungsformen
werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In
der nachfolgenden Beschreibung sind zum Zwecke der Erklärung zahlreiche
spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von
einem oder mehreren Aspekten zu liefern. Es kann jedoch evident
sein, dass solche Ausführungsformen
ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden können. In anderen Beispielen
sind wohl bekannte Strukturen und Geräte in Form eines Blockdiagrammes
gezeigt, um die Beschreibung dieser Ausführungsformen zu erleichtern.
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Wie
in dieser Anmeldung verwendet, sind die Ausdrücke „Komponente", „Modul", „System" und ähnliche
gedacht, dass sie sich auf eine computerspezifische Funktionseinheit
beziehen, entweder Hardware, Firmware, eine Kombination aus Hardware
und Software, Software oder Software in Ausführung. Zum Beispiel kann eine
Komponente sein, ist aber nicht darauf beschränkt, ein Prozess, der auf einem
Prozessor läuft,
ein Prozessor, ein Objekt, ein ausführbares Programm, ein Ausführungsstrang,
ein Programm und/oder ein Computer. Zum Zwecke der Veranschaulichung,
können
beide, sowohl eine Anwendung, die auf einer Rechnereinheit läuft, als
auch die Rechnereinheit selber, eine Komponente sein. Eine oder
mehrere Komponenten können sich
innerhalb eines Prozesses und/oder eines Ausführungsstrangs befinden und
eine Komponente kann auf einem Computer lokalisiert sein und/oder
zwischen zwei oder mehreren Computern aufgeteilt sein. Zusätzlich können diese
Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Medien ausgeführt werden,
die verschiedene darauf gespeicherte Datenstrukturen aufweisen.
Die Komponenten können
mittels lokaler und/oder entfernter Prozesse kommunizieren, wie
zum Beispiel gemäß einem
Signal, das eines oder mehrere Datenpakete aufweist (zum Beispiel
Daten von einer Komponente, die mit anderen Komponenten in einem
lokalen System, einem verteilten System und/oder über ein
Netzwerk wie z.B. das Internet mit anderen Systemen vermittels eines
Signals zusammen wirken).
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Weiterhin
werden hierin verschiedene Ausführungsform
in Verbindung mit einem Benutzergerät beschrieben. Ein Benutzergerät kann ebenfalls
ein System, ein Teilnehmergerät,
eine Teilnehmerstation, eine mobile Station, ein mobiles Gerät, eine
entfernte Station, ein Zugangspunkt, eine Basisstation, ein entferntes Datenendgerät, ein Zugangsdatenendgerät, ein drahtloses
Datenendgerät,
ein Handapparat, ein Leitrechner, ein Benutzerdatenendgerät, ein Endgerät, ein Benutzermittel
oder eine Benutzerausrüstung
genannt werden. Ein Benutzergerät
kann ein zellu lares Telefon, ein schnurloses Telefon, ein SIP Telefon
(Session Initiation Protocol), eine WLL-Station (Wireless Local
Loop), ein persönlicher
digitaler Assistent (PDA), ein tragbares Gerät, das eine drahtlose Verbindungsmöglichkeit
aufweist, oder verarbeitende Geräte,
die mit einem drahtlosen Modem verbunden sind, sein.
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Zu
dem können
verschiedene der hier beschriebenen Aspekte oder Merkmale als Verfahren,
Vorrichtung, oder Erzeugungsstück
(article of manufacture) unter Verwendung von Standardprogrammierungen und/oder
Ingenieurtechniken implementiert werden. Der Ausdruck „Erzeugungsstück", wie er hierin verwendet wird,
soll ein Computerprogramm umfassen, das von irgendeinem computerlesbaren
Gerät,
Datenträger,
oder Medium aus zugänglich
ist. Beispielsweise können
computerlesbare Medien umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein,
magnetische Speichergeräte
(z.B. Festplatte, Diskette, Magnetbänder, ...), optische Disketten
(z.B. Compact disc (CD), DVD (Digital Versatile Disc), ...), Chipkarten
und Flashspeichergeräte
(z.B. Speicherkarte, Speicherstift, Key-Drive-Speicherstift (Key drive), ...).
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Verschiedene
Ausführungsformen
werden in Form von Systemen präsentiert
werden, die eine Anzahl von Komponenten, Modulen und Ähnliches
einschließen
können.
Es soll verstanden und anerkannt werden, dass die verschiedenen
Systeme zusätzliche
Komponenten, Module, usw. einschließen können und/oder, dass sie nicht
alle Komponenten, Module, usw. einschließen können, die in Verbindung mit
den Figuren diskutiert werden. Eine Kombination von diesen Ansätzen kann
ebenfalls verwendet werden.
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In
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung können verschiedene Aspekte und
Ausführungsformen
im Zusammenhang mit Zeitduplex (Time Division Duplex (TDD)) beschrieben
werden. Während
diese erfinderischen Aspekte gut für die Verwendung der hier offenbarten
Ausführungsformen
verwendet werden können,
wird der Fachmann leicht erkennen, dass diese erfinderischen Aspekte
leicht in verschiedenen anderen Systemen anwendbar sind. Dem gemäß soll jegli cher
Bezug auf Zeitduplex (TDD) nur die erfinderischen Aspekte veranschaulichen,
mit dem Verständnis,
dass solche erfindungsgemäßen Aspekte
einen weiten Anwendungsbereich aufweisen.
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Nun
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, stellt 1 eine Darstellung
eines Mehrfach-Funkstrecken-Kommunikationssystems (multi-hop communication
system) 100 dar in Übereinstimmung
mit verschiedenen hier offenbarten Ausführungsformen. Die Zugangsknotenpunkte 102, 104, 106, 108, 110 und 112 sind in
einer baumartigen Anordnung verbunden (z.B. drahtlos). Wie veranschaulicht,
kann der Zugangspunkt 102 nur ein drahtgebundener Zugangspunkt
sein und kann z.B. an das Internet angeschlossen sein. Jedoch kann auch
irgendein, oder alle, der anderen Zugangspunkte 104–112 drahtgebunden
sein. Die Zugangsdatenendgeräte 114, 116, 118 und 120 kommunizieren
mit dem drahtgebundenen Zugangsknoten 102, falls notwendig, über mehrere
Funkstrecken (hop) (z.B. Zugangsknoten 104–112).
Eine Vorwärtsverbindung
(forward link) wird aufgebaut, falls der drahtgebundene Zugangsknoten 102 eine
Kommunikation einleitet, die für
ein Zugangsdatenendgerät 114–120 bestimmt
ist. Eine Rückwärtsverbindung
(reverse link) wird aufgebaut, falls ein oder mehrere Zugangsdatenendgeräte 114–120 eine
Kommunikation einleiten, die für
den Zugangspunkt 102 bestimmt ist. Es sollte verstanden
werden, dass ein drahtloses Mehrfach-Funkstrecken-Netzwerk mehr oder
weniger Funkstrecken (hops) haben kann, als diejenigen, die gezeigt
und beschrieben sind, und dass unterschiedliche Zugangsdatenendgeräte eine
unterschiedliche Anzahl von Funkstrecken aufweisen können.
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In
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird ein Zeitduplex
(TDD) beschrieben werden, wobei ein Empfänger den Zeitablauf der Datenübertragung
plant, basierend auf von einem Sender empfangenen Anforderungen.
Zur einfacheren Erklärung
sollte angenommen werden, dass ein Netzknoten nicht gleichzeitig senden
und empfangen kann. Zusätzlich
wird für
erklärende
Zwecke ein Farbschema oder Strategie diskutiert werden, wobei unterschiedliche
Netzknoten verschieden eingefärbt
werden und die Zeit in eingefärbte
Zeitschlitze eingeteilt ist. Ein Knoten sendet auf einem Zeitschlitz,
der seiner Farbe entspricht und hört während der Zeitschlitze der
anderen Farben. Es sollte verstanden werden, dass eine Vielzahl
von anderen Strategien eingesetzt werden können, um unterschiedliche Netzknoten
zu unterscheiden, und dass Farbe hier nur zum Zwecke der Vereinfachung
eingesetzt wird.
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Bei
Benutzung einer Zweifarbenstrategie sind die Zugangsknoten 104 und 106 und
die Datenendgeräte 116, 118 und 120 einfarbig,
z.B. grün.
Der drahtlose Zugangsknoten 102, die Zugangsknoten 108, 110 und 112 und
das Datenendgerät 114 haben
eine zweite Farbe, wie beispielsweise rot. Folglich gibt es keine
verbundenen Netzknoten in dem Baum, die durch dieselbe Farbe in
diesem System dargestellt werden.
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In
einem empfängerbasierten
Ablaufplanungssystem sollte die Übertragung
nur zwischen entgegensetzten Farben erlaubt sein. Bei diesem Aufbau
sind die Netzknoten synchronisiert und die Zeitschlitze haben eine
feste Zeitdauer, die zwischen den beiden Farben abwechselt. Jeder
Zeitschlitz kann in Steuer- und Datenanteile aufgebrochen werden.
In einem Zeitschlitz, der seiner Farbe entspricht, sendet der Sender
eine Anforderung an den Empfänger
und fragt Ressourcen an. In einem nachfolgenden Zeitschlitz der
entgegen gesetzten Farbe bestimmt der Empfänger welcher Benutzer oder
welche Benutzer senden sollten und mit welchen Ressourcen (diese
Aufgabe wird normalerweise als Ablaufplanung bezeichnet). In dem
nächsten
Zeitschlitz senden Sender, die eine Bewilligung (GRANT) erhalten
haben, Daten zu dem Sender, der darauf hin eine Bestätigung (acknowledgment,
ACK) oder eine Nichtbestätigung
(negative acknowledgment, NACK) an den Sender zurückgibt,
abhängig
davon, ob der Sender in der Lage war die Daten richtig zu dekodieren
oder nicht. In dieser Ausführungsform
wird angenommen, dass ein Paket auf der physikalischen Schicht nur
zur nächsten
Funkstrecke (hop) voranschreiten kann, nachdem es erfolgreich in
der gegenwärtigen
Funkstrecke dekodiert worden ist.
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Die
Datenübertragung
innerhalb des Systems 100 kann so festgelegt werden, dass
sie eine wahlweise Aufteilung von Steuer- und Datenfeldern innerhalb
eines Rahmens erlaubt. Solch eine Aufteilung kann eine verminderte
Latenzzeit bei Datenübertragungen
ergeben, während
sie gleichzeitig genügend
Verarbeitungszeit für
die Datenübertragungen
erlaubt. Die wahlweise Aufteilung kann ebenfalls einen Kompromiss
zwischen der Latenzzeit der Datenübertragung mit der Verarbeitungszeit,
abhängig
von Parametern, die mit der Datenübertragung verbunden sind,
ergeben. Solche Parameter können
einschließen
eine verfügbaren
Ablaufplanungszeit, eine verfügbare
Dekodierungszeit, eine verfügbare
Paketierungsvorbereitungszeit (auch bezeichnet als Kodierungszeit),
und/oder Verzögerungen,
die verwaltet werden müssen,
wie z.B. Ende der ersten Übertragung
zu Start der neuen Übertragung
(falls ein Paket nicht bestätigt
wurde (NACK)), Funkstreckenverzögerungen,
das bedeutet Übermittlungsende
zu Start der Übermittelung
an die nächste
Funkstrecke, oder notwendige Verknüpfungen/HARQ Kanal (Hybrid
Automatic Request, oder Hybride Automatische Wiederholungsanfrage)
(zusätzliche
Komplexität)
in der Verarbeitung und der Signalisierung bei erhöhten Verknüpfungen).
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2 veranschaulicht
ein System 200 zur Übertragung
von Information in einem Mehrfach-Funkstrecken-Kommunikationssystem.
Das System 200 weist ein drahtloses Netzwerk 202 auf, ähnlich zu
dem oben beschriebenen drahtlosen System 100, das einen
Sender 204 und einen Empfänger 206 einschließt. Obwohl eine
Anzahl von Sender(n) 204 und Empfänger(n) 206 in ein
drahtloses Netzwerk 202 eingeschlossen werden kann, wie
verstanden werden kann, ist ein einziger Sender 204, der
Kommunikationsdatensignale an einen einzigen Empfänger 206 sendet,
aus Vereinfachungsgründen
veranschaulich. Der Sender 204 schließt eine Kodierungskomponente 208 ein,
die eine Datenübertragung
modulieren und/oder kodieren kann, in Übereinstimmung mit einem geeigneten
drahtlosen Kommunikationsprotokoll (z.B. OFDM, OFDMA, CDMA, TDMA, GSM,
HSDPA, ...), dessen Signale dann zu dem Empfänger 206 übertragen
werden können.
Die Kodierungskomponente 208 kann beispielsweise ein Kanalkodierer
sein, der einem Quellenkodierer nachfolgt. Der Kanalkodierer kann
auf Schemata aufgebaut sein, wie einer Faltungskodierung, Turbo-
oder Low Density Parity Check Kodierung (LDPC).
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Der
Empfänger 206 schließt eine
Dekodierungskomponente 210 ein, die eine empfangene Datenübertragung
dekodieren kann. Nach erfolgreicher Dekodierung der Datenübertragung
kann eine Bestätigungskomponente
(ACK) 212 eine Bestätigung
generieren, die eine erfolgreiche Dekodierung der Datenübertragung
anzeigt, die an den Sender 204 gesandt werden kann, um
den Sender 204 zu informieren, dass die Datenübertragung
empfangen und dekodiert wurde und sie deshalb nicht nochmals gesendet
werden muss. Die Bestätigungskomponente
(ACK) 212 kann eine Bestätigungstechnik in Verbindung
mit einem Bestätigungs/Nichtbestätigungsprotokoll
(ACK/NACK protocol) benutzen.
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Die
Bestätigungskomponente 212 kann
ferner eine negative Bestätigung
(NACK) senden, falls die Dekodierung der Datenübertragung nicht erfolgreich
war. Die Nichtbestätigung
(NACK) kann an den Sender 204 geschickt werden, um den
Sender 204 zu informieren, dass die Datenübertragung
nicht empfangen und/oder nicht erfolgreich von dem Empfänger 206 dekodiert
wurde. Daher kann der Sender 204 die Datenübertragung nochmals übertragen,
oder einen Teil davon, falls eine weitere Übermittlung von solchen Daten
gesendet werden soll.
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In
dem Empfänger 206 ist
ebenfalls ein Zeitplanungsprogramm 214 eingeschlossen,
das konfiguriert werden kann um eine optimale Ablaufplanung für die Datenübertragung
festzulegen. Folglich können
die Hauptbearbeitungszeiten oder Verzögerungen (z.B. Kodierung, Dekodierung
und Ablaufplanung) durch verschiedene Komponenten durchgeführt werden.
In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
kann jedoch eine oder mehrere Verarbeitungszeiten durch dieselbe
Komponente bestimmt werden, daher werden nicht drei getrennte Komponenten
verwendet in Übereinstimmung
mit diesen Ausführungsformen.
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In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
kann der Empfänger 206 die
Datenübertragung an
einen nächsten
Empfänger
(nicht gezeigt) senden, einem ähnlichen
Prozess folgend. Dieser Prozess kann über eine beliebige Anzahl von
Funkstrecken (hops) wiederholt werden bis die Datenübertragung
den beabsichtigten Empfänger
erreicht.
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Zum
Beispiel kann der Netzwerkknoten A eine Mitteilung an den Netzwerkknoten
B senden wollen, damit sie dem Netzwerkknoten C zugeschickt wird.
Falls dem so ist, könnte
der Netzwerkknoten B im Allgemeinen keine Übertragung an den Netzwerkknoten
C anfragen bevor der Netzwerkknoten B feststellt, ob er das Paket
vom Netzwerkknoten A erfolgreich empfangen hat. In einigen Situationen
jedoch, um Verzögerungen
zu verringern und insbesondere, wenn es mit hoher Wahrscheinlichkeit
bekannt ist, dass der Netzwerkknoten B das Paket vom Netzwerkknoten
A erfolgreich dekodieren wird, kann der Netzwerkknoten B eine Anforderung
an den Netwerkknoten C senden, bevor die Dekodierung des Pakets
vom Netzwerkknoten A vollständig
ist, was als vorwegnehmende Anfrage (anticipatory request) bezeichnet
wird. Es sollte jedoch verstanden werden, dass vorwegnehmende Anfragen
zum Verschwenden von Ressourcen führen könnten. Solche verschwendeten
Ressourcen können
z.B. auftreten, falls der Netzwerkknoten C dem Netzwerkknoten B
Ressourcen zuweist, aber der Netzwerkknoten B nicht in der Lage
ist, das Paket vom Netzwerkknoten A erfolgreich zu dekodieren.
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Deshalb
kann in Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
der Empfänger 206 auf
Bestätigungen
(ACKs) achten, die von dem vorangehenden Datenendgerät gesendet
wurden, um vorwegnehmende Anfragen zu vermeiden, falls eine aufgespaltete
Platzierung des Steuerfeldes angewendet wird. Beispielsweise kann
der Sender 204 Daten von einem anderen Datenendgerät (nicht
dargestellt) empfangen haben, wobei beabsichtigt ist diese Daten
an den Empfänger 206 zu
senden. Der Sender 204 sollte Ressourcen von dem anderen
Datenendgerät
anfordern (nicht dargestellt) um an den Empfänger 206 zu schicken
nur nachdem der Sender 204 die Übertragung von dem anderen
Endgerät
(nicht dargestellt) erfolgreich dekodiert hat. Falls jedoch der
Empfänger 206 auf
Bestätigungen
(ACKs) achtet, die der Sender 204 an das andere Endgerät (nicht dargestellt)
sendet, dann kann der Empfänger 206 die
Bestätigung
(ACK) implizit verwenden, um daraus eine Anfrage von Ressourcen
durch den Sender 204 zu folgern.
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Um
eine Festlegung bezüglich
einer geeigneten Platzierung und/oder eine Aufteilung eines Steuerfeldes
zu treffen, kann eine Off-Line Design-Aufgabe (off-line design task)
verschiedene Kriterien berücksichtigen.
Die Off-Line Aufgabe kann von einem oder mehreren Designmodulen 216 innerhalb
des Netzwerkes durchgeführt
werden, die die Information verwenden um über eine geeignete Platzierung
und/oder Aufteilung zu entscheiden. Beispielsweise kann berücksichtigt
werden wie die Zeitschlitzzeit zwischen der Kodierungszeit und der
Dekodierungszeit aufgeteilt wird. Andere Kriterien schließen die
Abschwächung
von vorwegnehmenden Anfragen, niedrigere Widerübertragungsverzögerungen,
usw. ein.
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Beispiele
von Steuerfeldparameter für
verschiedene Schemata können
einen Rahmen einschließen, der
eine Zeitdauer von zwei Millisekunden aufweist. Eine Steuerzeitdauer
kann 0,2 Millisekunden lang sein und eine Schutzzeitdauer kann 0,01
Millisekunden lang sein. Für
eine einzelne Lokalisierungsplatzierung kann der Startpunkt ein
Bruchteil von 0,75 der Zeitschlitzlänge sein. Für ein aufgeteiltes Feld mit
einem Anfrage-/PILOT-Feld (REQ/PILOT field) kann der Startpunkt
am Beginn des Schlitzes sein. Beispielsweise kann der Pilot durch
den Sender gesendet werden und könnte
von einem Empfänger
verwendet werden, um eine geeignete Zuweisung (GRANT) auf der Grundlage
der PILOT-Qualität
(PILOT quality) zu machen. Für
ein aufgeteiltes Feld mit einem Zuweisungs/Bestätigungsfeld (GRANT/ACK field)
kann der Startpunkt ein Bruchteil von 0,75 der Zeitschlitzlänge sein.
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Beachten
Sie, dass die unten stehende Tabelle Beispiele von gemeinsamen Verarbeitungszeiten
und Verzögerungen
für verschiedene
Schemata sind. Die Verarbei tungszeiten und die Verzögerungen
sind in Mikrosekunden. „Beginn" bezieht sich auf
eine einzelne Platzierung eines Steuerfeldes am Beginn des Zeitschlitzes.
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„Zentrum" bezieht sich auf
einen einzelnen Platzierungsort des Steuerfeldes in der Mitte des
Schlitzes. „Aufspaltung" bezieht sich auf
eine aufgespaltene Platzierung des Steuerfeldes und „einzelne
Lokalisierung/außermittig" bezieht sich auf
eine einzelne Lokalisierungsplatzierung. Es sollte verstanden werden,
dass diese Zeiten nur für
Veranschaulichungszwecke sind und die offenbarten Ausführungsformen
nicht auf die in den Figuren angegebene Zeiten beschränkt sind,
da viele andere Zeiten benutzt werden können. Tabelle 1:
| Vorwegnehm.
Anfrage/autom. Zuweisung (Anticipatory REQ/Auto Grant) |
| Beginn | Mitte | Aufspaltung | Einzelne
Lokalisierung/außermittig |
Verfügbare Ablaufplanungszeit | 1,81 | 1,81 | 3,31 | 1,81 |
Verfügbare Dekodierungszeit | 4,23 | 0,91 | 1,51 | 1,1 |
Verfügbare Kodierungszeit | 2,01 | 0,91 | 0,31 | 0,31 |
Ende
der ersten Übertragung
zu Start der erneuten Übertragung | 6,24 | 2,02 | 2,02 | 2,02 |
Funkstrecken-Verzögerung: Übertragung
endet zu Beginn der nächsten Funkstreckenübertragung | 4,23 | 4,03 | 4,03 | 4,03 |
Benötigte Verknüpfungen/HARQ-Kanäle | 2 | 1 | 1 | 1 |
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Die
Summe der Verarbeitungszeiten zwischen Kodierung und Dekodierung
ist, wie die Tabelle 1 zeigt, die gleiche für die aufgespaltene Platzierung
und die einzelne Lokalisierung/außermittige Platzierung. Abhängig von
dem Ort kann die Aufteilung zwischen der Kodierungszeit und der
Dekodierungszeit sich für
die beiden Designs unterscheiden. Folglich kann die Aufteilung zwischen
Kodierung und Dekodierung ungleichmäßig aufgeteilt werden, im Gegensatz
zu der Platzie rung im Zentrum. Normalerweise sind die Dekodierungszeiten
länger
als die Kodierungszeiten, folglich bietet die aufgeteilte Platzierung
und die einzelne Lokalisierung/außermittige Platzierung Vorteile
gegenüber
der Platzierung im Zentrum, weil die Zeiten geeignet angepasst werden können.
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Eine
oder mehrere Off-Line Design-Aufgaben oder Module 216 können ein
Zeitaufteilungsmodul 218 enthalten, das konfiguriert werden
kann um die Kodierungszeit/Dekodierungszeit innerhalb eines Schlitzes
zu optimieren. Sollte, beispielsweise unter einigen Umständen die
Dekodierungszeit länger
als die Kodierungszeit sein, während
es unter anderen Umständen
eine längere
Kodierungszeit geben sollte. Das Zeitaufteilungsmodul 218 kann
den besten Bereich jedes Zeitschlitzes bestimmen um das Steuerfeld
zu platzieren.
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Zusätzlich kann
ein Zeitschlitzplatzierungsmodul 220, das mit einem oder
mehreren Off-Line Design-Aufgaben oder Modulen 216 verbunden
ist, konfiguriert werden, um das Steuerfeld an einen optimalen Platz
innerhalb des Zeitschlitzes zu platzieren, um einen wünschenswerten
Kompromiss zwischen Kodierungszeit/Dekodierungszeit zu erreichen.
In Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
kann das Zeitschlitzplatzierungsmodul 220 ebenfalls konfiguriert
werden um ein Steuerfeld in zwei Teile aufzuteilen und jeden Teil
an einen verschiedenen Platz innerhalb des Zeitschlitzes zu platzieren.
Beispielsweise kann das einzige Steuerfeld rechts von der Zeitschlitzmitte
platziert werden, falls die Dekodierungszeit länger als die Kodierungszeit
sein sollte. Falls die Kodierungszeit länger als die Dekodierungszeit
sein sollte, kann das Zeitschlitzplatzierungsmodul das Steuerfeld
links von der Zeitschlitzmitte platzieren.
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Die
kombinierte Länge
der beiden Teile sollte näherungsweise
die Länge
eines Zeitschlitzes sein. Eine ANFORDERUNG (REQUEST) und ein PILOT
kann in einem Teil eines geteilten Steuerfeldes platziert sein und eine
ZUWEISUNG (GRANT) und eine Bestätigung/Nichtbestätigung (ACK/NACK)
können
in einem anderen Teil des geteilten Steuerfeldes platziert werden,
wobei eine derartige Platzierung beispielsweise durch das Zeitaufteilungsmodul 220 durchgeführt werden
kann.
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Die 3 veranschaulicht
eine Ausführungsform
des Systems 300 zum Wahlweisen Aufteilen von Steuer- und
Datenfeldern von einer Datenübertragung.
Das System 300 schließt
ein drahtloses Netzwerk 302 ähnlich den Netzwerken, die
in Verbindung mit den vorangehenden Figuren beschrieben wurden,
ein. Das Netzwerk 302 ist mit einem einzigen Sender 304 und
einem einzigen Empfänger 306 veranschaulicht,
jedoch können
auch eine Mehrzahl von Sendern und Empfängern in dem System 300 verwendet
werden. Der Sender 304 schließt eine Kodierungskomponente 308 ein,
die ausgehende Signale kodieren kann, entsprechend einem durch das
Netzwerk 203 verwendeten Modulationsschema. Solche Signale
können
durch den Empfänger 306 empfangen
werden und durch die Dekodierungskomponente 310 dekodiert
werden. Eine Bestätigungskomponente
(acknowledgement (ACK) component) 312 kann eine Bestätigung erzeugen
hinweisend auf eine erfolgreiche Dekodierung von Datenpaketen, oder übermittelten
Schichten in dem Signal und kann eine Bestätigung zum Sender 304 zurückschicken.
Die Bestätigungskomponente 312 kann
eine negative Bestätigung (NACK)
erzeugen, falls es ein Problem beim Empfang des Signals gab (z.B.
stimmt eine zyklische Redundanzprüfung nicht). In dem Empfänger 306 ist
ferner ein Steuerprogramm 314 eingeschlossen, das konfiguriert
werden kann um eine angemessene Ablaufplanung einer Datenkommunikation
zu bestimmen.
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In
einigen Ausführungsformen
kann ein implizierter Anforderungsmonitor 316, der in den
Empfänger 306 eingeschlossen
ist, konfiguriert werden um ein Bestätigungs-/Nichtbestätigungsfeld
(ACK/NACK field) von einem sendenden Netzwerkknoten (z.B. Sender 304)
zu überwachen
und das Bestätigungs/Nichtbestätigungsfeld
(ACK/NACK field) als eine implizierte Anforderung von Ressourcen
behandeln. Der implizierte Anforderungsmonitor 316 kann
konfiguriert werden um eine implizierte Anfrage zu überwachen,
oder um auf eine implizite Anfrage zu hören basierend auf dem Hören einer
Bestätigung
(ACK), die von dem Sender 304 gesendet wurde. Falls eine
Bestätigung
(ACK) festgestellt wird, kann der Empfänger 306 die Bestätigung (ACK)
als eine implizite Anfrage nach Ressourcen betrachten. Eine Bestätigung (ACK),
die von einem Netwerkknoten auf einer früheren Funkstrecke (hop) gesendet
wurde, kann durch den implizierten Anfragemonitor 304 dekodiert
werden und die dekodierte Bestätigung
(ACK) kann als eine implizierte Anfrage nach Ressourcen von dem
Netzwerkknoten auf einer früheren
Funkstrecke verwendet werden. Es gibt zum Beispiel drei Netzwerkknoten
(A, B und C) und A möchte
Daten an C über
B senden. Als erster sollte B die Daten von A richtig empfangen
eine positive Bestätigung
(ACK) an A senden. C kann diese Bestätigung (ACK) hören und
sie implizit als eine Anforderung von Ressourcen von B verwenden.
Die Verwendung des impliziten Anforderungmonitors 316 kann
den Einschluss von zusätzlichen
Anforderungsfeldern in einen zweiten Teil des Steuerfeldes abschwächen.
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Der
Sender 304, der Empfänger 306,
oder beide können,
sind aber nicht darauf beschränkt, Kommunkationsschnittstellenkomponenten
einschließen
wie eine serielle Schnittstelle, einen universellen seriellen Bus
(USB), einen parallelen Anschluss und drahtgebundene und/oder Luftschnittstellenkomponenten für die Implementierung
von Kommunikationsprotokollen/Standards, wie das World Interoperability
for Microwave Access (WiMAX), Infrarot-Protokolle, wie Infrared
Date Association (IrDA), kurzreichweitige drahtlose Protokolle/Techniken,
Bluetooth®Technology,
ZigBee®Protokoll,
ultra wide band (UWB) Protokoll, home radio frequency (HomeRF),
shared wireless access Protokoll (SWAP), Breitband Technologie,
wie wireless Ethernet compatibility alliance (WECA), wireless fidelity
alliance (Wi-Fi Alliance), 802.11 network technology, öffentliche Telefonnetz-Technologie, öffentliche
heterogene Kommunikationsnetzwerkstechnologie, wie beispielsweise das
Internet, private drahtlose Kommunikationsnetzwerke, ein öffentliches
terrestrisches Mobilfunknetz, code division multiple access (CDMA),
wideband code division multiple access (WCDMA), universal mobile
telecommunications system (UMTS), advanced mobile phone service
(AMPS), time division multiple access (TDMA), frequency divisision
multiple access (FDMA), othogonal frequency division multiple access
(OFDMA), global system for mobile communications (GSM), single carrier
(1X) radio transmissioin technology (RTT), evolution data only (EV-DO)
technology, general packet radio service (GPRS), enhanced data GSM
environment (EDGE), high speed downlink data packet access (HSPDA),
analoge und digitale Satellitensysteme und irgendwelche andere Technologien/Protokolle,
die wenigstens teilweise für
ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk und ein Datenkommunikationsnetzwerk
benutzt werden können.
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Ein
oder mehrere Design Module 318 können in einem Netzwerk 302 eingeschlossen
sein und können ein
Zeitaufteilungsmodul und ein Zeitschlitzplatzierungsmodul beinhalten.
Das Design Modul oder die Design Module 318 können einen
Speicher 324 beinhalten, der funktionsfähig an das Design Modul 318 gekoppelt
ist. Der Speicher 324 kann Informationen speichern, die
mit der Verringerung der Latenzzeit in Datenübertragungen verbunden ist,
während
er gleichzeitig eine geeignete Verarbeitungszeit für das Ablaufprogramm,
die Kodierung und die Dekodierung, ebenso andere geeignete Informationen
bereitstellt um die Latenzzeit in einem Kommunikationsnetzwerk 302 zu
verringern. Ein Prozessor 326 kann funktionsfähig mit
dem Design Modul 318 (und/oder dem Speicher 324)
verbunden sein um die Analyse von Informationen zu erleichtern,
die mit der Verringerung der Latenzzeit in einem Kommunikationsnetzwerk 302 verbunden
ist. Der Prozessor 326 kann ein Prozessor sein, der der
Analyse und/oder der Erzeugung von Informationen, die von dem Empfänger 306 empfangen
wurde, zugewiesen ist, ein Prozessor, der eine oder mehrere Komponenten
des Systems 300 steuert und/oder ein Prozessor, der sowohl
Informationen analysiert als auch erzeugt, die von dem Design Modul 318 empfangen
werden und eine oder mehrere Komponenten des Systems 300 steuert.
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Der
Speicher 324 kann Protokolle speichern, die mit der Platzierung
eines Steuerfeldes oder der Aufteilung eines Steuerfeldes zwischen
Empfänger 306 und
Sender 304 verbunden sind, usw., so dass das System 300 die
gespeicherten Protokol le und/oder Algorithmen benutzen kann um eine
verbesserte Übertragung in
einem drahtlosen Netzwerk zu erreichen, wie hierin beschrieben.
Es sollte anerkannt werden, dass hier beschriebenen Datenspeicherkomponenten
(z.B. Speicher) entweder flüchtige
Speicher, oder nicht flüchtige Speicher
sein können,
oder beides, flüchtige
und nicht flüchtige
Speicher beinhalten können.
Als Beispiel und ohne Beschränkung
können
nicht flüchtige
Speicher einschließen:
nur Lesespeicher (read only memory, ROM), programmierbare ROM (PROM),
elektrisch programmierbare ROM (EPROM), elektrisch löschbare
und programmierbare ROM (EEPROM), oder Flash Speicher. Flüchtige Speicher
können
einschließen:
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory RAM), die
als externe Pufferspeicher fungieren. Als Beispiel und ohne Beschränkung ist
der Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) in vielen Ausprägungsformen
verfügbar, wie
als synchroner RAM (SRAM), dynamisches RAM (DRAM), synchroner DRAM
(SDRAM), SDRAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM), erweiterter
SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM) und direkter Rambus RAM
(DRRAM). Die Speicher 324 der offenbarten Ausführungsform
sollen, ohne aber darauf beschränkt
zu sein, diese und andere geeignete Typen von Speicher umfassen.
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Mit
Bezug nun auf 4 wird eine Sende- und Empfangszeitachse 400 darin
veranschaulicht. Veranschaulicht sind drei Zeitschlitze, die Zugangspunktsendezeitdauer
(oder Datenendgerätesendezeitdauer)
für einen
Zugangspunkt einer ersten Farbe (z.B. rot) darstellen, bezeichnet
mit 402 (erster roter Zeitschlitz), 404 (zweiter
roter Zeitschlitz) und 406 (dritter roter Zeitschlitz).
Ebenso sind drei Zeitschlitze veranschaulicht, die eine Zugangspunktsendezeitdauer
(oder Datenendgerätsendezeitdauer)
für einen
Zugangspunkt von einer zweiten Farbe (z.B. blau) darstellen, bezeichnet
mit 408 (erster blauer Zeitschlitz), 410 (zweiter
blauer Zeitschlitz) und 412 (dritter blauer Zeitschlitz).
Für Erklärungszwecke
werden die getrennten Zugangspunkte als rot und blau bezeichnet
werden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass andere Techniken
benutzt werden können
um zwischen den Zugangspunkten zu unterscheiden, und dass die Farbe
hierbei zum Zwecke der Vereinfachung benutzt wird. Wie veranschaulicht,
können
die entsprechenden Steuerfelder 414–424 an einem einzelnen
Platz zu Beginn eines jeden Zeitschlitzes 402–412 platziert
werden.
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Die
entsprechende Zeitdauer kann als eine horizontale Line 426 dargestellt
werden, wobei sich die Zeit von links nach rechts fortbewegt. Interessierende
Zeitdauern sind auf der Zeitlinie 426 eingezeichnet als „ANFORDERUNG" („RE-QUEST”) 428; „BEWILLIGUNG" („GRANT") 430; Start
der Datenübertragung
bezeichnet als „ÜBERTRAGUNG
BEGINNT" („TX STARTS") 432; Ende
der Datenübertragung
bezeichnet als „ÜBERTRAGUNG
ENDET" („Tx ENDS") 434; und „BESTÄTIGUNG/NICHTBESTATIGUNG
GESENDET" („ACK/NACK
SENT") 436.
Die entsprechenden Verzögerungen
sind eine Anforderungs-/Bewilligungsverzögerung (Request/Grant Delay)
von 438 bis 440, eine Anforderungs-/Übertragungsverzögerung (Request/Transmit
Delay) von 438 bis 442 und eine Bestätigungs-/Nichtbestätigungsverzögerung (ACK/NACK
delay)) von 444 bis 446.
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Während des
Steuerteils 414 des ersten roten Zeitschlitzes 402 wird
eine Anforderung 448 gesendet. Falls es andere rote Netzwerkknoten
gibt (nicht dargestellt) die Daten zu dem blauen Netzwerkknoten
senden wollen, können
die anderen roten Netzwerkknotendaten Daten während einer Anforderungs- oder
Steuerzeitdauer 414 des ersten roten Zeitschlitzes 402 senden.
Es sollte für
Erklärungszwecke
angenommen werden, dass ein Empfänger
mehrere Anforderungen zur im Wesentlichen gleichen Zeit unterscheiden
und dekodieren kann. Die Schutzzeit ist durch 450 veranschaulicht.
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Blaue
Zugangspunkte können
die Anforderungen betrachten und entscheiden wie sie die Anforderung bewilligen.
Die Bewilligungsmeldung (GRANT message) wird in einem Steuerteil 420 des
ersten blauen Zeitschlitzes 408 übertragen. Rote Zugangspunkte,
die eine Bewilligung empfangen haben, senden in dem zweiten roten
Zeitschlitz 404. Da die Dekodierungszeit normalerweise
länger
als die Schutzzeit sein würde,
wird der empfangende blaue Zugangspunkt in der Lage sein in dem
dritten blauen Zeitschlitz 412 zu bestätigen (ACK) oder nicht zu bestätigen (NACK),
aber nicht während
des zweiten Zeitschlitzes 410. Um den Kanal belegt zu halten
kann die Verwendung von zwei Verknüpfungen der hybriden automatischen
Wiederholanfrage (hybrid ARQ interlaces) benutzt werden. Zum Beispiel
können
selbst rote Zeitschlitze einer ersten Verknüpfung der hybriden automatischen
Wiederholanfrage (HARQ interlace) (oder Prozess) entsprechen und
die ungeraden roten Zeitschlitze können einer zweiten Verknüpfung der
hybriden automatischen Wiederholanfrage (HARQ interlace) (oder Prozess)
entsprechen.
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Die
relevanten Verzögerungen
können
eine Übertragungsverzögerung,
eine Verzögerung
bei erneuter Übertragung
und eine Funkstreckenverzögerung
(hop delay) sein. Die Übertragungsverzögerung ist
die minimale Zeit zwischen dem Senden einer Anforderung und dem
Beginn der Datenübertragung.
Die Verzögerung bei
erneutem Übertragen
ist die Zeit zwischen dem Ende der ersten Übertragung und dem Beginn der
erneuten Übertragung.
Eine erneute Übertragung
kann sinnvoll sein, falls die Originalübertragung von dem Empfänger nicht
erfolgreich dekodiert wurde. Die Funkstreckenverzögerung ist
die Zeit zwischen dem Ende der Datenübertragung zu einer Funkstrecke
zu dem Beginn der Übertragung
der gleichen Daten auf der nächsten
Funkstrecke.
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Verarbeitungszeiten,
die die erreichbaren Verzögerungen
(Übertragung,
erneute Übertragung
und Funkstrecke) beschränken,
sind die Kodierungszeit, Dekodierungszeit und die Ablaufsplanungszeit.
Die Kodierungszeit ist die Zeit zwischen der Vervollständigung
einer Datenübertragung
und dem Empfangen einer Bestätigung
oder Nichtbestätigung.
Die Dekodierungszeit stellt die dem Empfänger verfügbare Zeit dar um die Übertragung
zu dekodieren (z.B. um eine Faltungs-, Turbo-, oder LDPC basierte
Dekodierung durchzuführen). Die
Kodierungszeit ist die Zeit zwischen dem Empfang einer Bewilligung
(grant) und dem Beginn der Übertragung
von Daten. Die Kodierungszeit stellt die dem Sender zur Verfügung stehende
Zeit dar, um die Daten in Übereinstimmung
mit der Bewilligung (grant) vorzubereiten (z.B. um eine Faltungs-,
Turbo-, oder LDPC Kodierung und/oder eine HARQ Teilpaketbildung
auszuführen).
Die Ablaufsplanungszeit stellt die dem Empfänger zur Verfügung stehende
Zeit dar um Anforderungen zu bearbeiten, um Planungsalgorithmen
ablaufen zu lassen und zu bestimmen welchen Benutzern Ressourcen
bewilligt und welche Ressourcen bewilligt werden.
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Wie
veranschaulicht kann ein Steuerfeld an einem einzigen Platz zu Beginn
eines Zeitschlitzes platziert werden. Mit dem Steuerfeld an dieser
Stelle beträgt
die Übertragungsverzögerung ungefähr zwei
Zeitschlitze, die Verzögerung
bei erneuter Übertragung
beträgt
ungefähr
drei Zeitschlitze (wobei angenommen wird, dass eine Nichtbestätigung (NACK)
von einer autonomen Bewilligung (grant) begleitet ist, wobei dies
eine Bewilligung ist, die gemacht wird ohne notwendiger Weise eine
Anforderung zu bekommen). Die ungefähre Funkstreckenverzögerung beträgt zwei
Zeitschlitze, wobei angenommen wird, dass ein Relais-Netzwerkknoten
eine Anforderung für
eine fortschreitende Weiterleitung eines Paketes machen kann, was
innerhalb des Empfangsprozesses ist, aber er noch nicht weiß, ob er
richtig oder falsch dekodieren wird (dies wird hier als vorwegnehmende
Anfrage bezeichnet). Die entsprechenden Verarbeitungszeiten bei
denen das Steuerfeld an dem Beginn des Zeitschlitzes platziert ist,
sind die Verarbeitungszeiten die ungefähr zwei Zeitschlitze benötigen, die
Kodierungszeiten benötigen
ungefähr
einen Zeitschlitz und die Ablaufplanungszeit beträgt ungefähr einen
Zeitschlitz.
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Es
sollte bemerkt werden, sobald eine Zeitschlitzgröße besetzt oder fixiert ist,
sind die Verzögerungen festgelegt
und es ist deshalb kein weiterer Kompromiss zwischen einer und einer
anderen Verzögerung
mehr möglich.
Die Zeitschlitzgröße kann
durch eine Vielzahl von anderen Beschränkungen festgelegt werden,
wie der Paketgröße der physikalischen
Schicht, Latenzzeitanforderungen, Kanaldynamik, Fairness, usw. Die
Ablaufplanungszeit könnte
für einen
Zeitschlitz geeignet sein, aber die Kodierungs- und Dekodierungszeiten könnten überdimensioniert
sein. Die Platzierung des Steuerfeldes an einem einzigen Ort an
den Beginn eines Zeit schlitzes liefert kein Mittel um sie zu reduzieren,
wodurch die Verzögerungsmetriken
verringert werden.
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Die 5 veranschaulicht
die Platzierung eines Steuerfeldes in Übereinstimmung mit einer oder
mehrerer der hier in der offenbarten Ausführungsformen. Veranschaulicht
sind eine Sendezeitdauer eines ersten Zugangsknotenpunktes (z.B.
eines roten Zugangsknotens) 502 und eine Sendezeitdauer
für einen
zweiten Zugangsknoten (z.B. einen roten Zugangsknotenpunkt) 504.
Die Sendezeitdauern 502 und 504 haben entsprechende
Steuerfelder 506 und 508, die von beiden Enden
der entsprechenden Zeitschlitze 502 und 504 entfernt platziert
sind. Obwohl die Steuerfelder 506 und 508 in der
Mitte der entsprechenden Zeitschlitze 502 und 504 veranschaulicht
sind, sollte verstanden werden, dass die Steuerfelder 506 und 508 an
irgendeinem Platz innerhalb der Zeitschlitze 502 und 504 platziert
werde können.
Die Platzierung auf solche Art wird hier als eine „Einzelort-Platzierung" („single-location
placement") bezeichnet.
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Die
Einzelort-Platzierung von einem Steuerfeld 508 kann die
Notwendigkeit einer vorwegnehmenden Anforderung abschwächen, die
zu einer Verschwendung von Ressourcen führen kann, falls der Relaisknotenpunkt
nicht in der Lage ist das Paket richtig zu dekodieren. Kleinere
Verzögerungen
bei der erneuten Übertragung
können
ebenfalls mit einer Einzelort-Platzierung des Steuerfeldes 506 erreicht
werden. Die niedrigere Wiederübertragungsverzögerung ist
eine der wichtigen Gesichtspunkte in einem Mehrfach-Funkstrecken-Zusammenhang
(multi-hop context) weil die Verzögerung pro Funkstrecke klein
sein können
muss um die gesamten Latenzzeitanforderungen zu erfüllen. Eine
einzige hybride automatische Wiederholanfragenverknüpfung (HARQ
interlace) kann benutzt werden, falls das Steuerfeld sind in einer
Einzelort-Platzierung befindet. Zusätzlich erlaubt eine solche
Platzierung den gewünschten
Kompromiss zwischen Kodierungszeit und Dekodierungszeit und die
Summe der Zeiten beträgt
ungefähr
einen Zeitschlitz.
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Es
sollte bemerkt werden, dass das Verwenden einer Einzelort-Platzierung
des Steuerfeldes eine Ablaufplanungszeit liefern kann, die einen
Zeitschlitz beträgt
und eine Dekodierungszeit von weniger als einem Zeitschlitz. Obwohl
dies in Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
geeignet sein kann, können
diese Zeiten in anderen Ausführungsformen
zu kurz sein. In einigen Ausführungsformen
kann die Zeitschlitzdauer vergrößert werden,
um die Zeit für
die Ablaufplanung und/oder die Dekodierungszeit zu verlängern.
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Eine
horizontale Zeitlinie 508 wird veranschaulicht mit einem
Zeitintervall von einer „ANFORDERUNG" („REQUEST") 510 und
einer entsprechenden „BEWILLIGUNG" („GRANT") 512. Eine
Ablaufsplanungszeit oder eine Ablaufplanungsverzögerung 514 beträgt ungefähr einen
Zeitschlitz, ungeachtet von dem Ort der Steuerfelder 506, 508 innerhalb
des Zeitschlitzes. Die Summe von einer Kodierungszeit 516 und
einer Dekodierungszeit 518 beträgt auch ungefähr die Zeitdauer
von einem Zeitschlitz. Die Platzierung des Steuerfeldes 508 bestimmt
jedoch wie diese eine Zeitschlitzdauer zwischen der Kodierungszeit 516 und
der Dekodierungszeit 518 aufgeteilt ist. Normalerweise
ist die Dekodierungszeit 518 länger als die Kodierungszeit 516 und
deshalb kann das Steuerfeld 508 rechts von dem Zeitschlitzzentrum 504 platziert
werden um eine längere
Dekodierungszeit 518 zu ermöglichen.
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Mit
dem Steuerfeld 508 platziert rechts von dem Zentrum des
Zeitschlitzes kann die Übertragungsverzögerung mehr
als einen Zeitschlitz betragen, davon abhängig wo das Steuerfeld 508 relativ
zu dem Start von dem Zeitschlitz 504 platziert ist. Die
Wiederübertragungsverzögerung kann
ungefähr
einen Zeitschlitz betragen und die Funkstreckenverzögerung kann
ungefähr
zwei Zeitschlitze betragen, wobei jedoch vorwegnehmende Anforderungen
nicht benötigt
werden.
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Mit
Bezug nun zu 6 wird eine aufgespaltene Platzierung
von einem Steuerfeld 600 in Übereinstimmung mit verschiedenen
Ausführungsformen
veranschaulicht. Eine rote Zugangsknoten-Übertragungszeitdauer, die ein
Steuerfeld 602 aufweist und eine blaue Zugangsknoten-Übertragungszeitdauer,
die ein Steuerfeld 604 aufweist, werden veranschaulicht.
Die Aufspaltung der Steuerfelder 602, 604 in zwei
Teile kann zusätzliche
Flexibilität
in dem Kompromiss zwischen Verzögerung
und Verarbeitungszeiten liefern. Beide, Einzelort-Platzierung/außermittige
Platzierung und eine aufgespaltene Platzierung erlauben eine ähnliche
Art von Kompromiss zwischen Kodierungszeit und Dekodierungszeit.
Jedoch kann eine aufgespaltene Platzierung auch zusätzliche
Ablaufsplanungszeiten berücksichtigen.
Der erste Teil 606, 610 von dem Steuerfeld 602, 604 kann
das „ANFORDERUNGS"-Feld („REQUEST
field") transportieren
und optional einen „PILOTEN" („PILOT"), oder andere Steuerinformation,
die notwendig ist für
die Ablaufplanungsaufgabe (z.B. Ressourcenanforderung, Dienstgütebeschränkung (QoS
constraint), usw.). Der zweite Teil des Steuerfeldes 608, 612 kann eine „BEWILLIGUNG" („GRANT"), eine „Bestätigung/Nichtbestätigung" („ACK/NACK") übertragen
und andere Informationen, die entweder zu der Zuweisung von Ressourcen
oder zu dem Dekodierungsergebnis gehören.
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Die
Verwendung einer aufgespaltenen Platzierung von einem Steuerfeld
kann eine Übertragungsverzögerung von
zwei Zeitschlitzen liefern, eine Wiederübertragungsverzögerung von
einem Zeitschlitz und eine Funkstreckenverzögerung von zwei Zeitschlitzen
bei vorwegnehmender Anfrage. Die Dekodierungszeit kann weniger als
ein Zeitschlitz sein und die Kodierungszeit kann weniger als ein
Zeitschlitz sein, so dass die Summe der Kodierungs- und Dekodierungszeiten
eine Zeitschlitzlänge
ist. Die Ablaufsplanungszeit 614 kann so festgelegt werden,
dass sie zwischen einer und zwei Zeitschlitzen lang ist in Abhängigkeit
von der Trennung zwischen den Steuerfeldern.
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Ähnlich zu
dem Fall einer einzigen Platzierung erlaubt die aufgespaltene Platzierung
einen Kompromiss zwischen Kodierungszeit 616 und Dekodierungszeit 618 während die
Summe der Zeiten einen Zeitschlitz beträgt. Die aufgespaltene Platzierung
erlaubt jedoch viel größere Ablaufsplanungszeiten
ohne die Zeitschlitzgröße zu vergrößern. Es
sollte bemerkt werden, dass falls eine einzige Einzelort- Platzierung verwendet
wird, die Zeitschlitzgröße vergrößert werden
sollte, um die verfügbare
Ablaufsplanungszeit zu vergrößern. Eine
Anforderungs- zu Übertragungsverzögerung ist
bei 620 gezeigt und eine Schutzzeit ist bei 622 gezeigt.
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Die
aufgespaltene Platzierung benutzt vorwegnehmende Anfragen, wo hingegen
das Einzelort-Platzierungsschema diese Anfragen nicht benutzt. Die
Bereitstellung eines zusätzlichen
Anforderungsfeldes als Teil des zweiten Steuerfeldes (das jenige
das die „BEWILLIGUNG" („GRANT") und die „Bestätigung/Nichtbestätigung („ACK/NACK") enthält kann
die Notwendigkeit für
vorwegnehmende Anfragen abschwächen.
Abhängig
von der typischen hybriden automatischen Wiederholanfragebetriebsart
(HARQ note of Operation) (z.B. hybride automatische Wiederholanfragen
eines Sendeversuchs bei dem Pakete normalerweise aufeinander folgen
und die damit verknüpfte
Schwankung des Wiederübertragungsversuchs
bei Erfolg), kann dies wünschenswerter
sein als das Vorhandensein von vorwegnehmenden Anfragen.
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Um
die vorwegnehmenden Anfragen abzuschwächen, kann in einigen Ausführungsformen
der empfangende Netzwerkknoten auf der nächsten Funkstrecke darauf achten,
ob Bestätigungen
(ACKs) ausgesandt worden sind, wobei die Bestätigungen implizite Anfragen
nach Ressourcen sind. Zum Beispiel sollen Daten von dem Netzwerkknoten
A über
den Netzwerkknoten B zu dem Netzwerkknoten C gesendet werden. Der Netzwerkknoten
B könnte
Ressourcen anfragen um an den Netzwerkknoten C zu senden, falls
der Netzwerkknoten B die Übertragung
von dem Netzwerkknoten A erfolgreich dekodiert hat. Falls jedoch
der Netzwerkknoten C auf Bestätigungen
des Netzwerkknoten B achtet, die dieser an den Netzwerkknoten A
sendet, dann kann der Netzwerkknoten C implizit die Bestätigung des
Netzwerkknotens B an den Netzwerkknoten A benutzen, um daraus eine
Anfrage von Ressourcen durch den Netzwerkknoten B abzuleiten.
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Mit
Blick auf die oben gezeigten und beschriebenen beispielhaften Systeme,
werden Methoden, die in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren Aspekten der verschiedenen Ausführungsformen
implementiert werden können,
besser eingeschätzt
werden unter Bezugnahme auf die Diagramme der 7–9.
Obwohl zum Zwecke der einfachen Erklärung die Methoden als eine
Folge von Blöcken
gezeigt und beschrieben werden, muss verstanden und anerkannt werden,
dass die Methoden nicht auf die Anordnung von Blöcken beschränkt sind, da einige Blöcke in Übereinstimmung
mit diesen Methoden in verschiedenen hierin gezeigten und beschriebenen
Anordnungen und/oder gleichzeitig mit anderen Blöcken auftreten können. Überdies
müssen
nicht alle veranschaulichten Blöcke
notwendig sein um eine Methode zum implementieren in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren Aspekten der offenbarten Ausführungsformen.
Es soll anerkannt werden, dass die verschiedenen Blöcke in Software,
Hardware, einer Kombination davon oder durch irgendein anderes Mittel
(z.B. Baustein, System, Prozess, Komponente) implementiert werden
können
um die mit diesen Blöcken verbundene
Funktion ausführen
zu können.
Es muss weiterhin anerkannt werden, dass die Blöcke lediglich gewisse darin
vorgestellte Aspekte in einer vereinfachten Form veranschaulichen,
und dass diese Aspekte durch eine geringere und/oder größere Anzahl
von Blöcken
veranschaulicht werden können.
Fachleute werden verstehen und anerkennen, dass eine Methode auf
alternative Weise dargestellt werden könnte durch eine Reihe zusammengehörender Zustände oder
Ereignisse, wie beispielsweise in einem Zustandsdiagramm.
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Die 7 veranschaulicht
ein Flussdiagramm von einer Methode 700 für eine ausgewählte Aufteilung von
Daten- und Steuerfeldern. Bei 702 wird eine Zeitaufteilung
zwischen Kodierungszeit und Dekodierungszeit festgelegt. Teilweise
basierend auf der festgelegten Zeitaufteilung ist ein Steuerfeld
wahlweise innerhalb des Rahmens platziert, bei 704. Solch
eine wahlweise Platzierung kann die Platzierung des gesamten Steuerfeldes an
dem Beginn des Zeitschlitzes einschließen. In diesem Szenario sind
die Zeitschlitzgröße und die
Verzögerungen
festgelegt und ein Kompromiss zwischen einer und einer anderen Verzögerung ist
nicht möglich.
Es kann eine Überversorgung
von Kodierungs- und Dekodierungszeiten geben, die nicht verringert
werden können
wodurch die Verzögerungsmetriken
verringert werden.
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Eine
andere wahlweise Platzierung kann dass Platzieren des Steuerfeldes
an einem einzigen Ort innerhalb des Zeitschlitzes einschließen. Diese
Platzierung erlaubt einen Kompromiss zwischen Kodierungszeit und
Dekodierungszeit, vorausgesetzt, dass die Summe der beiden Zeiten
einen Zeitschlitz beträgt.
Es sollte bemerkt werden, dass die Ablaufplanungszeit einen Zeitschlitz
beträt
und dass eine Dekodierungszeit von weniger als einem Zeitschlitz
in einigen Fällen
zu kurz sein könnte,
und dass um die Dekodierungszeit zu verlängern, die Zeitschlitzdauer
verlängert
werden sollte.
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Die
Aufteilung des Steuerfeldes in zwei Teile und die Platzierung eines
jeden Teiles an unterschiedlichen Orten innerhalb eines Zeitschlitzes
ist eine andere Art von selektiver Platzierung. Die Aufspaltung
des Steuerfeldes liefert Flexibilität in dem Kompromiss zwischen
Kodierungszeit und Dekodierungszeit, unter Beibehaltung, dass ihre
Summe ein Zeitschlitz beträgt.
Dieser Platzierungstyp liefert zusätzlich eine längere Ablaufsplanungszeit
ohne die Zeitschlitzgröße zu erhöhen. Ein
zweitteiliges Steuerfeld kann vorwegnehmende Anforderungen beinhalten,
die Platzierung eines zusätzlichen
Anforderungsfeldes in den zweiten Teil, schwächt jedoch die Notwendigkeit
für vorwegnehmende
Anforderungen ab. Alternativ, oder zusätzlich kann die Überwachung
von einer implizierten Anforderung dazu benutzt werden um die Notwendigkeit
für eine
vorwegnehmende Anforderung und/oder ein zusätzliches Anforderungsfeld abzuschwächen.
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Die 8 veranschaulicht
ein Flussdiagramm von einer Methode 800 zur wahlweisen
Positionierung eines Steuerfeldes in einer Einzelort-Platzierung.
Bei 802 wird die Einzelort-Platzierung eines Steuerfeldes
innerhalb eines Zeitschlitzes bestimmt. Diese Bestimmung kann auf
der Basis eines Kompromisses zwischen Latenzzeit und Bearbeitungszeit
gemacht werden. Eine solche Platzierung kann die Anzahl der vorwegnehmenden
Anfragen reduzieren und/oder die Wiederübertra gungsverzögerung kann
verkürzt
werden. Zusätzlich wird
mit einer solchen Platzierung eine einzige hybride automatische
Wiederholanfrage (HARQ) verwendet.
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Bei 804 wird
eine Festlegung gemacht, ob die Kodierungszeit länger als die Dekodierungszeit
sein sollte. Falls die Dekodierungszeit länger als die Kodierungszeit
sein sollte, („Ja") bei 806,
wird das Steuerfeld rechts von dem Zentrum des Zeitschlitzes platziert.
Falls die Kodierungszeit länger
sein sollte als die Dekodierungszeit, („Nein") bei 808, wird das Steuerfeld
links von dem Zentrum des Zeitschlitzes platziert. Es sollte bemerkt
werden, dass der Kompromiss zwischen einer Kodierungszeit und einer
Dekodierungszeit in etwa die Länge
eines Zeitschlitzes sein sollte, falls das Steuerfeld in einer Einzelort-Platzierung
platziert wird.
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Die 9 veranschaulicht
ein Flussdiagramm von einer Designmethode 900 für die Verwendung
einer aufgespalteten Platzierung des Steuerfeldes für eine Datenkommunikation.
Eine aufgespaltene Platzierung des Steuerfeldes wird bei 902 ausgewählt. Diese
Auswahl kann auf der Grundlage von verschiedenen Kriterien gemacht
werden, einschließlich
eines Kompromisses zwischen Latenzzeit und Verarbeitungszeit in
einer Datenübertragung.
Der Kompromiss kann optimiert werden um die Latenzzeit zu verringern,
während
gleichzeitig genügend
Verarbeitungszeit zur Verfügung
gestellt wird. Bei 904 wird das Steuerfeld in zwei Teile
aufgeteilt. Der erste Teil kann ein „ANFORDERUNGS"-Feld („REQUEST
field") tragen und
optional einen „PILOTEN" („PILOT") oder andere Steuerinformation,
die für
die Ablaufplanungsaufgabe verwendet werden kann (z.B. angeforderte
Ressourcen, Dienstgüte,
Einschränkungen
und Ähnliches).
Der zweite Teil des Steuerfeldes kann eine „BEWILLIGUNG" („GRANT"), eine „Bestätigung/Nichtbestätigung" („ACK/NACK") und andere Informationen,
die zu einer Zuweisung von Ressourcen gehören oder ein Kodierungsergebnis,
tragen.
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Bei 906 wird
eine Festlegung gemacht, ob eine vorwegnehmende Anfrage akzeptabel
ist. Vorwegnehmende Anforderungen könnten Ressourcen verschwenden
in der Situation wo ein Relaisnetzwerkknoten das Paket nicht erfolgreich
dekodiert.
-
Falls
die Berücksichtigung
einer vorwegnehmenden Anforderung akzeptabel ist („Ja"), fährt die
Methode 900 bei 908 fort und eine vorwegnehmende
Anforderung wird durch den sendenden Netzwerkknoten zu dem Rahmen
hinzugefügt.
Falls die Festlegung bei 906 dergestalt ist, dass eine
vorwegnehmende Anforderung nicht akzeptabel ist („Nein"), wird bei 910 eine
Feststellung getroffen, ob ein zusätzliches Anforderungsfeld zu
einem zweiten Teil des Steuerfeldes hinzugefügt werden sollte. Falls der
zweite Teil des Steuerfeldes ein zusätzliches Anforderungsfeld hinzufügen kann
(„Ja"), wird das Feld
bei 912 durch den sendenden Netzwerkknoten hinzugefügt. Falls
das zusätzliche
Anforderungsfeld nicht eingeschlossen werden sollte („Nein"), führt die
Methode 910 bei 914 fort, wo eine implizite Anforderung
durch den empfangenden Netzwerkknoten überwacht wird.
-
Falls
eine vorwegnehmende Anforderung oder ein zusätzliches Anforderungsfeld hinzugenommen werden
soll, schließt
der Sendernetzwerkknoten eine solche Anforderung ein. Falls eine
vorwegnehmende Anforderung oder ein zusätzliches Anforderungsfeld nicht
eingeschlossen wird, kann die Überwachung
einer impliziten Anforderung durch den Empfängernetzwerkknoten durchgeführt werden.
In einigen Ausführungsformen
kann die Überwachung
von einer implizierten Anforderung bei 914 einen empfangenden
Netzwerkknoten auf einer nächsten
Funkstrecke einschließen,
der auf Bestätigungen
achtet, oder diese überwacht
(z.B. implizite Anforderung von Ressourcen), die ausgesendet wurden.
Diese Bestätigung
(ACK) kann dekodiert werden und als eine implizite Anforderung von
Ressourcen verwendet werden.
-
Zum
Beispiel gibt es drei Netzwerkknoten (Netzwerkknoten A, Netzwerkknoten
B, Netzwerkknoten C). Daten sollen von dem Netzwerkknoten A über den
Netzwerkknoten B zu dem Netzwerkknoten C gesendet werden. Der Netzwerkknoten
A sendet in einem ersten Zeitschlitz eine Anforderung an den Netzwerkknoten B.
In einem nächsten
Zeitschlitz bewilligt der Netzwerkknoten B diese Anforderung. Üblicherweise
sollte der Netzwerkknoten B ein solches Paket erst dekodieren bevor
das Paket an den Netzwerkknoten C gesendet wird, da, in dem Falle,
dass der Netzwerkknoten B das Paket nicht erfolgreich dekodiert,
das Paket nicht an den Netzwerkknoten C geschickt werden kann. Da
jedoch der Netzwerkknoten B in jedem zweiten Zeitschlitz sendet,
könnte
in einigen Ausführungsformen
der Netzwerkknoten B eine Anforderung an den Netzwerkknoten C senden,
während
des Zeitschlitzes in dem er eine Bewilligung an den Netzwerkknoten
A sendet (hier bezeichnet als vorwegnehmende Anfrage). Solch eine
Situation kann auftreten falls es eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür gibt,
dass der Netzwerkknoten B das von dem Netzwerkknoten A empfangene
Paket erfolgreich dekodieren wird. Das Senden einer vorwegnehmenden
Anfrage an den Netzwerkknoten C zu der im Wesentlichen gleichen
Zeit in der eine Bewilligung an den Netzwerkknoten A gesendet wird,
verringert die Latenzzeit zwischen Netzwerkknoten A und Netzwerkknoten
C. Falls ein zusätzliches
Anforderungsfeld eingeschlossen ist, dekodiert der Netzwerkknoten
B das Paket und sendet eine Bestätigung
an den Netzwerkknoten A während
des gleichen Zeitschlitzes in dem der Netzwerkknoten B eine Anforderung
an den Netzwerkknoten C sendet.
-
Beide,
vorwegnehmende Anfrage und die zusätzliche Anfrage werden von
dem Netzwerkknoten B (Sender) in dem zur Verfügung gestellten Beispiel durchgeführt. Daher
muss der Netzwerkknoten C (Empfänger)
nicht nach einer impliziten Bestätigung
(ACK) suchen. Falls jedoch die zusätzliche Anforderung oder die vorwegnehmende
Anforderung nicht bereit gestellt werden, kann der Netzwerkknoten
C die Bestätigung (ACK),
die von dem Netzwerkknoten B an den Netzwerkknoten A gesendet wurde, überwachen
und eine implizite Anforderung nach Daten senden nach der Feststellung
der Bestätigung
(ACK).
-
Unter
Bezug nun auf 10 ist ein System 1000 veranschaulicht
das abstimmte Kommunikation zwischen mehreren Kommunikationsprotokollen
in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung erleichtert in Übereinstimmung
mit einer oder mehreren der offenbarten Ausführungsformen. Das System 1000 kann
sich in einem Zugangspunkt und/oder einem Benutzergerät befinden.
Das System 1000 umfasst einen Empfänger 1002, der beispielsweise
ein Signal von einer Empfän gerantenne
empfangen kann. Der Empfänger 1002 kann daran
typische Maßnahmen
durchführen,
wie das Filtern, Verstärken,
abwärts
Umsetzen, usw. des empfangenen Signals. Der Empfänger 1002 kann das
bearbeitete Signal ebenfalls digitalisieren um Stichproben zu erhalten.
Ein Demodulator 1004 kann die für jede Symbolperiode empfangenen
Symbole erhalten und die empfangenen Symbole auch an einen Prozessor 1006 liefern.
-
Der
Prozessor 1006 kann ein Prozessor sein, der der Analyse
von Information, die von der Empfängerkomponente 1002 empfangen
wurde, gewidmet ist und/oder kann Informationen für die Übertragung
durch einen Sender 1016 erzeugen. Der Prozessor 1006 kann
eine oder mehrere Komponenten eines Benutzergerätes 1000 steuern und/oder
der Prozessor 1006 kann Informationen, die durch den Empfänger 1002 empfangen
wurden analysieren, kann Information für die Übertragung durch einen Sender 1016 erzeugen
und kann eine oder mehrere Komponenten des Benutzergerätes 1000 steuern.
Der Prozessor 1006 kann eine Steuerkomponente beinhalten,
die in der Lage ist die Kommunikation mit zusätzlichen Benutzergeräten zu koordinieren.
-
Das
Benutzergerät 1000 kann
zusätzlich
den Speicher 1008 umfassen, der betriebsfähig an den
Prozessor 1006 gekoppelt ist und Informationen speichert,
die mit der Koordinierung von Übertragungen
und anderer geeigneter Informationen verbunden ist. Der Speicher 1008 kann
zusätzlich
Protokolle speichern, die mit der Koordinierung von Übertragung
verbunden sind. Es wird anerkannt, dass die hierin beschriebenen
Datenspeicherkomponenten (z.B. Speicher) entweder flüchtige Speicher
oder nicht flüchtige
Speicher sein können, oder
sowohl flüchtige
als auch nicht flüchtige
Speicher einschließen
können.
Zum Beispiel der Veranschaulichung und ohne Begrenzung können nicht
flüchtige
Speicher nur Lesespeicher (ROM) einschließen, programmierbaren Lesespeicher
(PROM), elektrisch programmierbaren Lesespeicher (EPROM), elektrisch
löschbaren Lesespeicher
(EEPROM) oder Flash-Speicher. Flüchtige
Speicher können
Schreib-Lese-Speicher
(RAM) einschließen,
die als externe Pufferspeicher wirken. Als Beispiel zur Veranschaulichung
und ohne Begrenzung ist Schreib-Lese-Speicher (RAM) in vielen Formen
verfügbar
wie synchroner RAM (SRAM), dynamischer RAM (DRAM), synchroner DRAM
(SDRAM), SDRAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM), enhanced SDRAM (ESDRAM),
Synchlink DRAM (SLDRAM) und direkter Rambus RAM (DRRAM). Der Speicher 1008 des
Gegenstandssystems und/oder der Verfahrne soll umfassen, ohne darauf
beschränkt
zu sein, diese und andere geeignete Speicherarten. Das Benutzergerät 1000 umfasst
noch weiterhin einen Symbolmodulator 1010 und einen Sender 1012 der
das modulierte Signal sendet.
-
Die 11 ist
eine Veranschaulichung von einem System 1100 das die Koordination
von Kommunikationsprotokollen in Übereinstimmung mit verschiedenen
Aspekten erleichtert. Das System 1100 umfasst eine Basisstation
oder einen Zugangspunkt 1102. Wie veranschaulicht, empfängt die
Basisstation 1102 ein Signal oder mehrere Signale von einem
oder mehreren Benutzergeräten 1104 durch
eine Empfangsantenne 1106 und sendet zu einem oder mehreren
Benutzergeräten 1104 durch
eine Sendeantenne 1108.
-
Die
Basisstation 1102 umfasst einen Empfänger 1110, der Informationen
von der Empfangsantenne 1106 empfängt und ist betriebsfähig mit
einem Demodulator 1112 verbunden, der die empfangenen Informationen
demoduliert. Die demodulierten Symbole werden von dem Prozessor 1114 analysiert,
der an einen Speicher 1116 gekoppelt ist der Informationen
speichert, die sich auf Code Cluster, Benutzergerätezuweisungen, damit
verbundene Nachschlagetabellen, eindeutige Verwürfelungssequenzen und Ähnliches
beziehen. Ein Modulator 1118 kann das Signal für eine Übertragung
durch einen Sender 1120 durch die Senderantenne 1108 zu
einem Benutzergerät 1104 bündeln.
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Die 12 veranschaulicht
ein beispielhaftes drahtloses Kommunikationssystem 1200.
Das Kommunikationssystem 1200 stellt eine Basisstation
dar, und der Kürze
wegen, ein •Datenendgerät. Es versteht
sich jedoch, dass das System 1200 mehr als eine Basisstation,
Zugangspunkte und/oder mehr als ein Datenendgerät oder Benutzergerät einschließen kann,
wobei die zusätzlichen
Basisstationen und/oder Datenendgeräte im Wesentlichen ähnlich oder
unterschiedlich zu der beispielhaften Basisstation und dem unten
beschriebenen Datenendgerät
sein soll. Zusätzlich
soll anerkannt werden, dass eine Basisstation und/oder ein Datenendgerät die hierin
beschriebenen Systeme und/oder Verfahren benutzen können um
drahtlose Kommunikation zwischen ihnen zu erleichtern.
-
Unter
Bezugnahme auf 12, ein Sendedatenprozessor
(TX) an dem Zugangspunkt 1205 empfängt, formatiert, kodiert, verschachtelt
und moduliert (oder bildet Symbole ab) Verkehrsdaten und liefert
Modulationssymbole („Datensymbole") auf einer Abwärtsstrecke
(down link). Ein Symbolmodulator 1215 empfängt und verarbeitet
die Datensymbole und Pilotsymbole und liefert einen Storm von Symbolen.
Ein Symbolmodulator bündelt
Daten und Pilotsymbole und erstellt einen Satz von N Sendesymbolen.
Jedes Sendesymbol kann ein Datensymbol, ein Pilotsymbol oder ein
Signal vom Wert Null sein. Die Pilotsymbole können kontinuierlich in jeder
Symbolperiode gesendet werden. Die Pilotsymbole können das
Frequenzmultiplex- (FDM), das Orthogonal Frequenzmultiplex- (OFDM),
das Zeitmultiplex- (TDM), oder das Code-Multiplexverfahren (CDM)
aufweisen.
-
Eine
Sendeeinheit (TMTR) 1220 empfangt und wandelt einen Strom
von Symbolen in ein oder mehrere analoge Signale um und bereitet
weiterhin die analogen Signale auf (z.B. verstärkt, filtert und setzt sie
in der Frequenz hoch) um ein Abwärtsstreckensignal
zu erzeugen, das zum Übertragen über den
drahtlosen Kanal geeignet ist. Das Abwärtsstreckensignal wird dann
durch eine Antenne 1225 an die Datenendgeräte übertragen.
An dem Datenendgerät 1230 empfangt
die Antenne 1235 das Abwärtsstreckensignal und liefert
ein Empfangssignal an die Empfängereinheit
(RCVR) 1240. Die Empfängereinheit 1240 bearbeitet,
(z.B. filtert, verstärkt
und setzt in der Frequenz nach unten um) das empfangene Signal und
digitalisiert das zugehörige Signal
um Stichproben zu erhalten. Ein Symboldemodulator 1245 erhält N empfangene
Symbole und liefert empfangene Pilotsymbole an einen Prozessor 1250 zur
Kanalschätzung.
Der Symbol-Demodulator 1245 empfängt weiterhin eine Frequenzantwortschätzung für die Abwärtsstrecke
von dem Prozessor 1250, führt Datendemodulation an den
empfangenen Datensymbolen durch, um Datensymbolschätzungen
zu erhalten (welches Schätzungen
der gesendeten Datensymbole sind), und liefert die Datensymbolabschätzungen
an einen RX Datenprozessor 1255, der diese demoduliert
(z.B. das Symbol zurück
abbildet (symbol demaps)), entschachtelt (deinterleave) und die
Datensymbolschätzung
dekodiert um die übertragenen
Verkehrsdaten wieder herzustellen. Die Verarbeitung durch den Symboldemodulator 1245 und
den RX Datenprozessor 1255 ist komplementär zu der
Verarbeitung durch den Symbolmodulator 1215 und den TX
Datenprozessor 1210 an dem Zugangspunkt 1205.
-
Auf
der Aufwärtsstrecke
verarbeitet ein TX Datenprozessor 1260 Verkehrsdaten und
liefert Datensymbole. Ein Symbolmodulator 1265 empfängt und
bündelt
die Datensymbole mit Pilotsymbolen, führt Modulationen durch und
liefert einen Strom von Symbolen. Eine Sendeeinheit 1270 empfängt und
verarbeitet dann den Strom von Symbolen um ein Aufwärtsstreckensignal
zu erzeugen, das von der Antenne 1235 an den Zugangspunkt 1205 gesendet
wird.
-
An
dem Zugangspunkt 1205 wird das Aufwärtsstreckensignal vom Datenendgerät durch
die Antenne 1225 empfangen und von einer Empfängereinheit 1275 verarbeitet,
um Stichproben zu erhalten. Ein Symboldemodulator 1280 verarbeitet
dann diese Stichproben und liefert empfangene Pilotsymbole und Datensymbolschätzungen
für die
Aufwärtsstrecke.
Ein RX Datenprozessor 1285 verarbeitet die Datensymbolschätzungen um
die von dem Datenendgerät 1230 gesendeten
Verkehrsdaten wiederherzustellen. Ein Prozessor 1290 führt Kanalabschätzungen
für jedes
aktive Datenendgerät
das auf dem Aufwärtskanal
sendet durch.
-
Die
Prozessoren 1290 und 1250 führen (d.h. steuern, koordinieren,
verwalten, usw.) Operationen an dem Zugangspunkt 1205 bzw.
an dem Datenendgerät 1230 durch.
Die entsprechenden Prozessoren 1290 und 1250 können mit
Speicherein heiten (nicht dargestellt) verbunden sein, die Programm-Codes
und Daten speichern. Die Prozessoren 1290 und 1250 können auch
Berechnungen durchführen
um Frequenz- und Impulsantwortschätzungen für die Aufwärtsstrecke bzw. die Abwärtsstrecke
abzuleiten.
-
In
einem Vielfach-Zugriffssystem (z.B. FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, usw.)
können
gleichzeitig mehrere Datenendgeräte
auf der Abwärtsstrecke
senden. Für
solch ein System können
die Pilot Subbänder
unter verschiedenen Datenendgeräten
aufgeteilt sein. Die Kanalschätzungstechniken
können
in Fällen
verwendet werden wo die Pilot-Subbänder von jedem Datenendgerät das gesamte
Betriebsband umfassen (möglicherweise
mit Ausnahme der Bandkanten). Solch eine Pilot-Subbandstruktur würde wünschenswert sein, um Frequenzverschiedenheit
für jedes
Datenendgerät
zu erhalten. Die hierin beschriebenen Techniken können auf verschiedene
Arten implementiert werden. Beispielsweise können diese Techniken in Hardware,
Software oder einer Kombination davon implementiert werden. Für eine Hardware-Implementierung
können
die verarbeitenden Einheiten, die für die Kanalschätzung benutzt
werden in einem oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten
Schaltkreisen (application specific integrated circuits, ASICS),
digitalen Signalprozessoren (DSPs), digital signalverarbeitenden
Geräten
(DSPDs), programmierbaren Logikgeräten (PLDS), Feld-programmierbare
Gatteranordnungen (field programmable gate arrays, FPGAs), Prozessoren,
Controller, Mikrocontroller, Mikroprozessoren und andere elektronische
Einheiten implementiert sein, die auslegt sind um die hierin beschriebenen
Funktionen zu erfüllen,
oder eine Kombination hiervon. Mit Software kann die Implementierung
durch Module erfolgen (z.B. Prozeduren, Funktionen, usw.) die die
hierin beschriebenen Funktionen ausführen. Die Software Codes können in
einer Speichereinheit gespeichert werden und von den Prozessoren 1290 und 1250 ausgeführt werden.
-
Die 13 veranschaulicht
ein System 1300 zur wahlweisen Aufteilung von Steuer- und
Datenfeldern einer Datenübertragung
in einem drahtlosen Mehrfach- Funkstrecken
Kommunikationsnetzwerk. Das System 1300 wird durch funktionale
Blöcke
dargestellt, diese können
funktionale Blöcke
sein, die Funktionen darstellen, die durch einen Prozessor, Software
oder eine Kombination von beiden implementiert werden (z.B. Firmware)
und können
in eine drahtlose Vorrichtung oder ein anderes Gerät eingefügt werden.
-
Das
System 1300 beinhaltet ein logisches Modul 1302 um
die Aufteilung in eine Kodierungszeit und eine Dekodierungszeit
zu bestimmen. Ein logisches Modul 1304 zur Anordnung eines
Steuerfeldes innerhalb eines Rahmens kann eine Ortsbestimmung durchführen, die
teilweise auf der bestimmten Aufteilung zwischen der Kodierungszeit
und der Dekodierungszeit basiert. Die Anordnung von dem Steuerfeld
kann an dem Beginn des Zeitschlitzes, in dem Zentrum des Zeitschlitzes,
versetzt (links oder rechts) von dem Zentrum des Zeitschlitzes sein,
oder das Steuerfeld kann aufgeteilt sein und an zwei Orten innerhalb
des Zeitschlitzes platziert sein.
-
Das
System 1300 kann ebenfalls ein oder mehrere logisches Module 1306 beinhalten
um das Steuerfeld in zwei Teile aufzuteilen. Die Aufteilung des
Steuerfeldes in zwei Teile kann ein besseres Latenzzeit-Leistungsverhalten
ergeben, während
gleichzeitig eine angemessene Verarbeitungszeit für die Ablaufplanung,
Kodierung und Dekodierung geliefert wird. Ein logisches Modul 1308 für selektives
Einschließen
einer vorwegnehmenden Anfrage kann ebenfalls aufgenommen werden.
Eine vorwegnehmende Anfrage könnte
nicht berücksichtigt
werden, falls ein Anforderungsfeld in dem zweiten Teil des geteilten
oder aufgespalteten Steuerfeldes eingeschlossen ist. Das System 1300 kann
ebenso ein logisches Modul 1310 beinhalten um eine Bestätigung (ACK)
zu dekodieren, und um diese Bestätigung
(ACK) als eine implizite Anfrage nach Ressourcen zu verwenden.
-
Zum
Beispiel kann ein drahtloses Verfahren Mittel umfassen um eine Aufteilung
in eine Kodierungszeit und eine Dekodierungszeit zu bestimmen, welches
das logische Modul 1302 sein kann, und ein Mittel zum Platzieren
eines Steuerfeldes innerhalb eines Rahmens teilweise basierend auf
der bestimmten Aufteilung zwischen Kodierungszeit und Dekodierungszeit,
wobei dies das logische Modul 1304 sein kann. In einigen
Ausführungsformen
kann eine drahtlose Vorrichtung jedenfalls ein Mittel für die Aufteilung
des Steuerfeldes in zwei Teile beinhalten, dies kann das logische
Modul 1306 sein. Ebenso beinhaltet sein kann ein Mittel
für den
wahlweisen Einschluss einer vorwegnehmenden Anfrage, wobei dies
das logische Modul 1308 sein kann und ein Mittel für die Dekodierung
einer Bestätigung
(ACK) und die Verwendung dieser Bestätigung (ACK) als eine implizite
Anfrage nach Ressourcen, wobei dies das logische Modul 1310 sein
kann.
-
Es
versteht sich jedoch, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen
in Hardware, Software, Firmware, Mittelware, Mikrocode oder irgendeiner
Kombination davon implementiert werden können. Falls die Systeme und/oder
Verfahren in Software, Firmware, Mittelware oder Mikrocode, Programmcode
oder Code-Segmenten implementiert sind, können sie in einem maschinenlesbaren
Medium wie einer Speicherkomponente gespeichert werden. Ein Code-Segment
kann eine Prozedur, eine Funktion, ein Unterprogramm, ein Programm,
eine Routine, eine Unterroutine, ein Modul, ein Software-Paket,
eine Klasse oder irgendeine Kombination von Anweisungen, Datenstrukturen
oder Programmanweisungen darstellen. Ein Code-Segment kann an ein
anderes Code-Segment oder einen Hardware Schaltkreis gekoppelt sein
durch das Übergeben und/oder
Empfangen von Informationen, Daten, Argumenten, Parameter oder Speicherinhalten.
Information, Argumente, Parameter, Daten, usw. können übergeben, weitergeleitet oder
gesendet werden unter Verwendung irgendeines geeigneten Mittels
das die Aufteilung von Speicher, Mitteilungsübergabe (Message Passing),
Token Übergabe
(token passing), Netzwerkübertragung,
usw. beinhalten kann.
-
Für eine Software
Implementierung können
die hierin beschriebenen Techniken mit Modulen (z.B. Prozeduren,
Funktionen, usw.) implementiert werden, die die hierin beschriebenen
Funktionen durchführen.
Die Software-Codes können
in Speichereinheiten gespeichert werden und durch Prozessoren ausgeführt werden.
-
Die
Speichereinheit kann innerhalb des Prozessors oder außerhalb
des Prozessors implementiert werden, in letzterem Fall kann sie
kommunikationsmäßig an den
Prozessor durch verschiedene aus dem Stand Technik bekannte Mittel
gekoppelt werden.
-
Was
oben beschrieben wurde beinhaltet Beispiele von einer oder mehreren
Ausführungsformen.
Es ist natürlich
nicht möglich,
jede denkbare Kombination von Komponenten oder Methoden zum Zwecke
der Beschreibung der oben erwähnten
Ausführungsformen
zu beschreiben, aber ein Fachmann kann erkennen, dass viele weitere
Kombinationen und Permutationen von verschiedenen Ausführungsformen
möglich
sind. Dementsprechend sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen
beabsichtigt alle solchen Änderungen,
Modifikationen und Variationen, die innerhalb des Geistes und den
Anwendungsbereich der abhängigen
Patentansprüche
fallen, zu umspannen. In dem Umfang, in dem der Ausdruck „beinhalten" („includes") in entweder der detaillierten
Beschreibung oder den Patentansprüchen verwendet wird, ist es
beabsichtigt, dass dieser Ausdruck einschießend (inclusive) in der Art
ist, ähnlich
dem Ausdruck „umfassend" („comprising"), wie „umfassend" interpretiert wird,
wenn es als Übergangswort
in einem Patentanspruch gebraucht wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ausführungsformen
beschreiben effiziente Kompromisse zwischen Latenzzeiten und Verarbeitungszeiten.
Ein einziges Steuerfeld kann innerhalb eines Rahmens platziert werden,
um einen Kompromiss zwischen Kodierungszeit und Dekodierungszeit
zu finden. Alternativ, kann ein Steuerfeld in zwei Teile aufgespalten
werden, um gute Latenzzeit-Leistungsmerkmale zu erreichen, während genügend Verarbeitungszeit
für die Ablaufplanung,
Kodierung und Dekodierung beibehalten wird. In Übereinstimmung mit einigen
Ausführungsformen
kann ein Bestätigungs-/Nichtbestätigungsfeld
(ACK/NACK field) auf einer Funkstrecke (Hop) dem doppelten Zweck
dienen, eine Anforderung nach Ressourcen auf der nächsten Funkstrecke
in einem Mehrfach-Funkstrecken-System (multi-hop system) zu sein.
Ebenso beschrieben ist eine implizite Bestätigungsüberwachung, die die Latenzzeit-Leistungsmerkmale
verbessern kann.