Diese Patentanmeldung steht in Bezug zu der Patentanmeldung in den Vereinigten Staaten mit dem amtlichen Aktenzeichen 10/[TBD], mit dem Titel "[TBD]", die das anwaltliche Aktenzeichen 884.D93US1 (P20828) hat und die gleichzeitig hiermit eingereicht worden ist.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen drahtlose Breitbandkommunikationen. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen die Medienzugangssteuerung.

Bei manchen drahtlosen Kommunikationssystemen, so wie Breitband und Kommunikationssysteme vom WiMax-Typ, können Daten zu empfangenen Stationen in Impulsen übertragen werden. Aufgrund der flüchtigen Beschaffenheit des Kommunikationssignals kann es sein, daß die Impulsgröße der Rahmen einer physikalischen Schicht oftmals geändert werden müssen, um dabei zu helfen, erfolgreiche Übertragungen sicherzustellen. Als ein Ergebnis kann es sein, daß ein Medienzugangscontroller einer herkömmlichen Sendestation zuvor aufgebaute Dateneinheiten erneut aufbauen muß, damit sie entweder in kleinere oder größere Impulsgrößenrahmen passen. Dieser erneute Aufbau ist sehr zeitempfindlich, und jegliche Verzögerung kann zu einer verlorenen Gelegenheit zum Senden beitragen, die zu einer ineffizienten Nutzung des Spektrums führt.

1 ist ein Blockschaubild einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

2 ist ein Ablaufdiagramm einer Aufbauprozedur für Dateneinheiten des Service-Flusses gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und

3 veranschaulicht die Arbeitsgänge eines Medienzugangscontrollers gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen bestimmte Ausführungsformen der Erfindung ausreichend, um es den Fachleuten zu ermöglichen, diese in die Praxis umzusetzen. Weitere Ausführungsformen können strukturelle, logische, elektrische, einen Prozeß betreffende und andere Änderungen enthalten. Beispiele verkörpern lediglich mögliche Variationen. Einzelne Komponenten und Funktionen sind optional, falls es nicht explizit gefordert ist, und die Abfolge von Arbeitsgängen kann variieren. Teile und Merkmale einiger Ausführungsformen können in anderen enthalten sein oder gegen entsprechende der anderen ausgetauscht werden. Ausführungsformen der Erfindung, die in den Ansprüchen dargelegt sind, umfassen alle verfügbaren Äquivalente dieser Ansprüche. Ausführungsformen der Erfindung können einzeln oder insgesamt hierin durch den Ausdruck "Erfindung" ausschließlich wegen der Zweckmäßigkeit bezeichnet werden und ohne daß beabsichtigt ist, daß man willkürlich den Umfang dieser Anmeldung auf irgendeine Einzelerfindung oder ein erfinderisches Konzept beschränkt, wenn tatsächlich mehr als eins offenbart ist.

1 ist ein Blockschaubild einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 kann eine Vielzahl von Schichten eines Protokollstapels aufweisen, einschließlich einer physikalischen Schicht 102, einem Medienzugangscontroller (MAC – Media Access Controller) 104 und einer oder mehrerer Schichten 106 höherer Ebene. Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 Mehrträger-Kommunikationssignale zu einer oder mehreren anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen übertragen und/oder von diesen empfangen, wobei eine oder mehrere Antennen 116 verwendet werden. Mehrträger-Kommunikationssignale können orthogonale frequenzmultiplexierte (OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexed) Signale ebenso wie orthogonale frequenzmultiplexierte Signale mit Mehrfachzugriff (OFDMA – Orthogonal Frequency Division Multiple Access) umfassen. Bei einigen Ausführungsformen des OFDMA kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 eine Breitband-Basisstation oder eine solche vom WiMax-Typ sein, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 Impulse der physikalischen Schicht senden, welche Protokolldateneinheiten (PDUs – Protocol Data Units) von einem oder mehreren Service-Flüssen zu einer oder mehreren empfangenen Stationen aufweisen. Beispiele unterschiedlicher Service-Flüsse umfassen Sprache, Daten, Multimedia, streamed Video und Internetkommunikation, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Medienzugangscontroller 104 die Größe von PDUs basierend auf der Impulsgröße der physikalischen Schicht variieren, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Der Medienzugangscontroller 104 kann auch den Aufbau von PDUs aus den PDU-Nutzdatenteilen verzögern, bis nach dem Zeitpunkt, in dem der PDU-Nutzdatenteil ein Neuübertragungs-Anfragefenster für eine automatische Neuübertragungsanfrage (ARQ – Automatic Retransmission reQest) betritt, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das Neuübertragungsfenster ein Fenster für eine automatische wiederholte Anfrage sein und kann ein Teil eines automatischen wiederholten Anfrageprozesses sein, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Diese Ausführungsformen werden in weiteren Einzelheiten hiernach diskutiert.

Bei manchen Ausführungsformen kann der Medienzugangscontroller 104 einen oder mehrere per-Flow-Scheduler 108 aufweisen, die jedem der Vielzahl der Service-Flüsse zugewiesen sind. Per-Flow-Scheduler 108 empfangen Servicedateneinheiten (SDUs) 107 für ihren zugewiesenen Service-Fluß von Schichten 106 höherer Ebenen und können unter anderem Nutzdatenteile 109 von Dateneinheiten erzeugen. Der Medienzugangscontroller 104 kann auch Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten aufweisen, um Dateneinheiten aus Nutzdatenteilen 109 von Dateneinheiten aufzubauen.

Bei manchen Ausführungsformen können die per-Flow-Scheduler 108 eine Größe von Nutzdatenteilen von Dateneinheiten variieren, basierend auf der verfügbaren Impulsgröße für die physikalische Schicht und Bandbreitenzuweisungen für den Fluß. Für zur ARQ freigegebene Flüsse können die Ausbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten per-Flow-Dateneinheiten aus den Nutzdatenteilen von Dateneinheiten variierender Größe aufbauen, nachdem ein Neuübertragungs-Anfragefenster betreten worden ist. Bei diesen Ausführungsformen können Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten den Aufbau von per-Flow-Dateneinheiten aus den Nutzdatenteilen von Dateneinheiten bis nach dem Eintritt in das Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ verzögern. Bei diesen Ausführungsformen können die Grenzen der Nutzdatenteile von per-Flow-Dateneinheiten aus der Geschichte der Impulsgröße der physikalischen Schicht bestimmt werden. Bei manchen Ausführungsformen plant der per-Flow-Scheduler den Verkehr basierend auf den Eigenschaften der Service-Flüsse (z. B. Verzögerungen, Jitter und Bandbreite) durch Wechselwirken mit einer Grenzeneinstelleinheit, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Bei manchen Ausführungsformen kann eine Größe des Nutzdatenteils von Dateneinheiten, der von den per-Flow-Schedulern 108 erzeugt worden sind, auf Echtzeit-Rückkopplung von der physikalischen Schicht 102 basieren, die eine Impulsgröße der physikalischen Schicht angibt, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Bei manchen Ausführungsformen können die per-Flow-Scheduler 108 Fragmentierung und Packen bei empfangenen Servicedateneinheiten eines zugewiesenen Service-Flusses durchführen, um die Nutzdatenteile von Dateneinheiten für den zugewiesenen Service-Fluß zu erzeugen. Bei manchen Ausführungsformen können Ausbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten auch einem der Service-Flüsse zugewiesen sein. Die Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten können per-Flow-Dateneinheiten 111 aus Nutzdatenteilen 109 von Dateneinheiten aufbauen, nachdem die Nutzdatenteile von Dateneinheiten ein Neuübertragungs-Anfragefenster für einen zugewiesenen der Service-Flüsse betreten. Bei diesen Ausführungsformen können die Nutzdatenteile von Dateneinheiten durch einen zugewiesenen per-Flow-Scheduler 108 zur Verfügung gestellt werden und können fragmentierte und gepackte Teile einer oder mehrerer Servicedateneinheiten des zugeordneten Service-Flusses aufweisen.

Bei manchen Ausführungsformen können die Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten davon absehen, den Aufbau von per-Flow-Dateneinheiten für Service-Flüsse zu verzögern, die keine Freigabe für Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ haben. Bei diesen Ausführungsformen kann es weniger Grund geben, den Aufbau von per-Flow-Dateneinheiten zu verzögern, da die per-Flow-Dateneinheiten nicht erneut übertragen werden.

Bei manchen Ausführungsformen können die per-Flow-Scheduler 108 die Größe von Nutzdatenteilen von Dateneinheiten ändern, wenn eine Impulsgröße einer physikalischen Schicht sich häufig ändert. Bei diesen Ausführungsformen können die per-Flow-Scheduler 108 die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten erhöhen, wenn die Impulsgröße der physikalischen Schicht sich weniger häufig ändert. Wenn die Impulsgröße der physikalischen Schicht sich häufig ändert, kann der Kanal weniger stabil sein, und kleinere MAC PDUs haben eine größere Möglichkeit für eine erfolgreiche Übertragung, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Wenn sich die Impulsgröße der physikalischen Schicht weniger häufig ändert, kann der Kanal näher an dem Gleichgewichtszustand des Kanals sein, und die Impulsgröße kann auf eine optimalere Größe wiederhergestellt werden, die durch die Grenzeneinstelleinheit 118 festgelegt wird. Auf diese Weise kann die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten den Einfluß der Variation in dem Kanal zeitgerecht wiedergeben. Dies kann auch die Nachfrage verringern, die per-Flow-Dateneinheit häufig neu zu bemessen. Der verzögerte Aufbau der Dateneinheit kann weiter die Last mildern, eine Dateneinheit anzupassen, indem es ihr erlaubt wird, die vorliegenden Fragmente von Servicedateneinheiten erneut zu verwenden. Bei manchen Ausführungsformen können die per-Flow-Scheduler 108 Grenzinformation 107 von der Grenzeneinstelleinheit 118 zu Verwendung beim Einstellen der Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten empfangen.

Bei manchen Ausführungsformen können die Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten Handhabungseinrichtungen 120 für die Anfrage nach erneuter Übertragung (TRHs – Retransmission Request Handlers) umfassen, die jedem der Service-Flüsse zugewiesen sind, um unter anderem per-Flow-Dateneinheiten 111 aus Nutzdatenteilen 109 von Dateneinheiten aufzubauen. Bei manchen Ausführungsformen können die Handhabungseinrichtungen 120 für die Anfrage nach erneuter Übertragung wenigstens Teile oder Fragmente von per-Flow-Dateneinheiten für die erneute Übertragung wieder aufbauen, wenn die Teile oder Fragmente von einer empfangenen Station nicht erfolgreich empfangen worden sind. Bei diesen Ausführungsformen können die Handhabungseinrichtungen 120 für die Anfrage nach erneuter Übertragung ein Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ für ihren zugeordneten Service-Fluß beibehalten. Das Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ kann einen Schiebepuffer aufweisen, um zuvor übertragene Dateneinheiten für einen bestimmten Service-Fluß zu bezeichnen, für den die Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ freigegeben sind. Dieser Puffer kann entweder nachdem für eine der übertragenen Dateneinheiten bestätigt worden ist, daß sie empfangen worden ist, oder nach einer vorbestimmten Zeitdauer vorgerückt werden. Für Service-Flüsse mit freigegebener ARQ betritt ein Nutzdatenteil von Dateneinheiten das Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ, nachdem der Puffer vorgerückt ist.

Bei manchen Ausführungsformen kann der Medienzugangscontroller 104 auch einen Service-Fluß-Kombinierer 112 aufweisen, um Dateneinheiten 111 aus den unterschiedlichen Service-Flüssen für die Übertragung in einem einzigen Impuls einer physikalischen Schicht durch die physikalische Schicht 102 zu kombinieren. Die Arbeitsgänge des Medienzugangscontrollers 104 sind in weiteren Einzelheiten hiernach beschrieben.

Bei manchen Ausführungsformen kann die Größe des Nutzdatenteils von Dateneinheiten, die von einem der per-Flow-Scheduler 108 erzeugt werden, wenigstens teilweise auf der Impulsgröße 113 der physikalischen Schicht basieren. Die Grenzeneinstelleinheit 118 kann Grenzen für die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten setzen, die von irgendeinem der per-Flow-Scheduler 108 erzeugt werden, basierend wenigstens teilweise auf der Impulsgröße 113 der physikalischen Schicht. Bei manchen Ausführungsformen kann die Grenzeneinstelleinheit 118 den Scheduler instruieren, die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten nach einer häufigen Änderung einer Impulsgröße der physikalischen Schicht zu verringern. Die Grenzeneinstelleinheit 118 kann irgendeinem der per-Flow-Scheduler 108 befehlen, die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten nach dem Verschlechtern der Kanalbedingungen zu verringern. Bei diesen Ausführungsformen kann die Grenzeneinstelleinheit 118 nach und nach die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten wieder herstellen, nachdem sich die Impulsgröße der physikalischen Schicht weniger häufig ändert. Die Impulsgröße 113 der physikalischen Schicht kann von der physikalischen Schicht 102 zur Verfügung gestellt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Bei manchen Ausführungsformen kann die Grenzeneinstelleinheit 118 die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten für einen bestimmten Service-Fluß basierend wenigstens teilweise auf einer zugewiesenen Bandbreite, Verzögerung und/oder Jitter für den Service-Fluß, der mit der Nutzdatenteil von Dateneinheiten verbunden ist, einstellen. Schichten 106 höherer Ebenen können Information 119 für jeden Service-Fluß liefern, der den per-Flow-Schedulern 118 zugewiesen ist. Information 119 kann Bandbreite, Verzögerung und/oder Flackern für den Service-Fluß umfassen. Bei manchen Ausführungsformen kann die Grenzeneinstelleinheit 118 eine optimale Größe für den Nutzdatenteil von Dateneinheiten berechnen, basierend auf einem Bandbreitenzuweisungsschema für einen bestimmten Service-Fluß, und kann die Größe des Nutzdatenteils von Dateneinheiten fliegend basierend auf den Kanalbedingungen oder anderer Information anpassen, die von der physikalischen Schicht 102, der MAC-Schicht und/oder anderen Schichten 106 höherer Ebenen geliefert wird, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Obwohl die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 so veranschaulicht ist, daß sie mehrere getrennte funktionale Elemente hat, können eines oder mehrere der funktionalen Elemente kombiniert werden und können durch Kombinationen aus Software-konfigurierten Elementen implementiert werden, so wie Prozessorelementen, einschließlich digitaler Signalprozessoren (DSPs) und/oder anderer Hardwareelemente. Zum Beispiel kann der Medienzugangscontroller 104 ein oder mehrere Prozessorelemente aufweisen, so wie einen oder mehrere Mikroprozessoren, DSPs, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs -Application Specific Integrated Circuits) und Kombinationen verschiedener Hardware- und Logikschaltungen zum Durchführen wenigstens der hierin beschriebenen Funktionen. Bei manchen Ausführungsformen können sich die funktionalen Elemente der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 100 auf einen oder mehrere Prozesse beziehen, die auf einem oder mehreren Prozessorelementen arbeiten.

Bei einigen Ausführungsformen kann die physikalische Schicht 102 orthogonale frequenzmultiplexierte (OFDM) Signale übertragen, die eine Vielzahl von orthogonalen Subträgern aufweisen. Bei manchen Ausführungsformen können die orthogonalen Subträger eng beabstandete OFDM-Subträger sein. Um Orthogonalität zwischen eng beabstandeten Subträgern zu erreichen, können die Subträger bei manchen Ausführungsformen Nullen im wesentlichen an den Mittenfrequenzen der anderen Subträger haben. Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 mit einer oder mehreren anderen Kommunikationsstationen über einen orthogonalen frequenzmultiplexierten Kommunikationskanal mit Mehrfachzugriff (OFDMA) kommunizieren. Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 eine Mehrfacheingang-Mehrfachausgang (MIMO – Multiple-Input Multiple-Output)-Kommunikationsvorrichtung sein und kann zwei oder mehr Antennen 116 verwenden, um mehrere Datenströme zu übertragen, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Die Antennen 116 können eine oder mehrere direktionale oder omnidirektionale Antennen aufweisen, einschließlich zum Beispiel Dipolantennen, Monopolantennen, Patch-Antennen, Schleifenantennen, Mikrostreifenantennen oder andere Typen Antennen, die für den Empfang und/oder das Senden von Mehrträger-Hochfrequenzsignalen geeignet sind.

Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 eine Basisstation, eine Teilnehmerstation, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Laptop oder ein tragbarer Computer mit der Möglichkeit zur drahtlosen Kommunikation oder irgendeine andere Vorrichtung sein, die Information drahtlos empfangen und/oder senden kann. Bei manchen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 Hochfrequenzkommunikation gemäß bestimmten Kommunikationsstandards senden und/oder empfangen, so wie den Standards des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), einschließlich den IEEE 802.16 Standards für drahtlose Mittelbereichnetzwerke (WMANs – Metropolitan Area Networks), obwohl die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 100 auch geeignet sein kann, Kommunikation entsprechend anderen Techniken zu senden und/oder zu empfangen.

Wie man sehen kann, kann der verzögerte oder späte MAC PDU-Aufbau die Leistung des Medienzugangscontrollers 104 verbessern, indem eine Gelegenheit "im letzten Moment" zur Verfügung gestellt wird, eine MAC PDU neu zu bemessen, um die letzten physikalischen Kanalbedingungen widerzuspiegeln. Wenig oder keine Implikationen auf andere Funktionen der Medienzugangssteuerung können betroffen sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der späte Aufbau von PDUs es ermöglichen, daß die Aufbaueinrichtungen 110 von Dateneinheiten als ein Teil eines Neuübertragungs-Anfrageprozesses zur ARQ wiederverwendet werden. Mit einem späten Aufbau einer PDU kann ein Breitband- oder WiMax-Medienzugangscontroller besser auf schnelle Änderungen der Impulsgrößen der physikalischen Schicht reagieren, was die Robustheit der Operationen der Medienzugangssteuerung verbessern kann und zu einem größeren Spektrum an Einsetzbarkeit und Leistung führen kann.

Bei manchen Ausführungsformen kann der Medienzugangscontroller 104 eine gemeinsame Teilschicht (CPS – Common Part Sublayer) für Medienzugangscontroller einer Medienzugangssteuerschicht aufweisen, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Bei diesen Ausführungsformen kann der Medienzugangscontroller 104 eine Dateneinheit bauen, die in dem Datenstrom verzögert werden kann und fast unmittelbar vor der Verkettung der Dateneinheiten durch den Service-Fluß-Kombinierer 112 fertiggestellt wird. Bei manchen Ausführungsformen kann der Medienzugangscontroller 104 einen Nutzdatenteil von Dateneinheiten eines Service-Flusses in einer Warteschlage planen, die für den zugeordneten Service-Fluß entsprechend den Anforderungen an Qualität des Service (QoS – Quality of Service) für den Service-Fluß bestimmt ist, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Die Grenzen des Nutzdatenteils von Dateneinheiten können durch die Grenzeneinstellheit 118 entschieden werden.

Bei manchen Ausführungsformen können die Operationen, die von dem Medienzugangscontroller 104 nach der Fragmentierung und nach dem Packen durchgeführt werden, von einem Merkmal einer Neuübertragungs-Anforderung zur ARQ abhängen. Wenn das Merkmal der Neuübertragungs-Anforderung zur ARQ nicht freigegeben ist, kann die Dateneinheit fertiggestellt werden, indem die Nachrichtenköpfe und/oder Teil-Nachrichtenköpfe aufgebaut werden und die Verschlüsselung des Nutzdatenteils durchgeführt wird, bevor die Dateneinheit in einen Impuls der physikalischen Schicht eingepaßt wird. Wenn ein Merkmal einer Neuübertragungs-Anforderung zur ARQ freigegeben ist, wird die Dateneinheit nicht unmittelbar fertiggestellt. Statt dessen können die Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten darauf warten, das Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ zu betreten (d. h. bezüglich ARQ-Blöcken), und dann kann eine der Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten den Aufbau von Dateneinheiten aus den gepackten Servicedateneinheit-Fragmenten durchführen. Ein ARQ-Block kann die kleinste Körnigkeit von Dateneinheiten in einem Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ sein. Die fertiggestellte per-Flow-Dateneinheit kann mit aktuellen per-Flow-Dateneinheiten in anderen Service-Flüssen durch den Service-Fluß-Kombinierer 112 verkettet werden und kann durch die physikalische Schicht 102 in einen Impuls der physikalischen Schicht für die Übertragung eingepaßt werden. Bei manchen Ausführungsformen, wenn eine entsprechende Bestätigung vor Zeitüberschreitung erhalten wird, dann kann das Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ vorrücken, falls anwendbar, und jegliche neue Dateneinheit, die das Fenster betritt, kann aufgebaut und fertiggestellt werden; ansonsten kann eine Neuübertragungs-Anfrage zur ARQ eingeleitet werden.

Bei manchen Ausführungsformen kann der verzögerte oder späte Dateneinheit-Aufbau wenigstens einige Aufgaben für den Aufbau von Dateneinheiten bis zur letzten möglichen Stufe zurückstellen. Beispiele solcher Aufgaben können das Bestimmen von Grenzen und die Verschlüsselung des Nutzdatenteils umfassen. Manche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können dabei helfen zu verhindern, daß eine fertiggestellte Dateneinheit in einer Warteschlange wartet, was das Risiko unnötigen Wiederaufbaus verringert. Bei manchen Ausführungsformen kann ein Management für die letzte Möglichkeit einer Neuübertragungs-Anfrage zur ARQ vorgesehen sein, um zu erlauben, daß eine Dateneinheit erneut bemessen wird, um die letzte Änderung im Zustand des Kanals widerzuspiegeln. Bei manchen Ausführungsformen kann der späte Aufbau einer per-Flow-Dateneinheit dieselben Module erneut verwenden (z. B. die Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten), die verwendet werden, wenn eine Neuübertragungs-Anfrage zur ARQ eine Neuanordnung einer Dateneinheit verlangt, was zu einer Änderung der Größe einer Dateneinheit führt, indem die ursprünglichen Servicedateneinheit-Fragmente erneut gepackt werden. In vielen Situationen kann die Neuanordnung von Dateneinheiten von einem Kanalzustandsbewerter 114 verlangt werden und kann sich aus einem verschlechterten Kanalzustand ergeben. Bei einer solchen Neuanordnung kann die Größe einer per-Flow-Dateneinheit verringert werden; jedoch kann der späte Aufbau der Dateneinheit verhindern, daß ein Fragmentierungs- und Packalgorithmus erneut aufgerufen werden muß, wenn die ursprünglichen Fragmente unversehrt bleiben. Bei manchen Ausführungsformen kann der Kanalzustandsbewerter ein Kanalzustandssignal 115 für einen bestimmten Service-Fluß für jede Handhabungseinrichtung 120 für eine Anfrage nach Übertragung zur Verfügung stellen, das angibt, ob eine Neuanordnung durchgeführt werden soll, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

2 ist ein Ablaufdiagramm einer Aufbauprozedur für eine Service-Fluß-Dateneinheit gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Aufbauprozedur 200 für die Service-Fluß-Dateneinheit kann von dem Medienzugangscontroller 104 (1) durchgeführt werden, obwohl auch andere Konfigurationen für einen Medienzugangscontroller verwendet werden können. Im Arbeitsgang 202 werden eine oder mehrere Servicedateneinheiten für einen bestimmten Service-Fluß aus Schichten höherer Ebenen des Protokollstapels empfangen. Im Arbeitsgang 210 können die einen oder mehreren Servicedateneinheiten fragmentiert werden, und die Fragmente können in die Nutzdatenteile von Dateneinheiten gepackt werden. Bei manchen Ausführungsformen können die Nutzdatenteile von Dateneinheite nals Protokolldateneinheit (PDU)-Nutzdatenteile bezeichnet werden und können MAC PDUs sein, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Die Nutzdatenteile von Dateneinheiten können Fragmente von mehr als einer Servicedateneinheit umfassen, und der größte der Nutzdatenteile von Dateneinheiten kann basierend auf Grenzinformation 203 festgelegt werden. Bei manchen Ausführungsformen kann Grenzinformation 203 der Grenzinformation 117 (1) entsprechen und kann auf einer Zuweisung einer Bandbreite für den zugeordneten Service-Fluß und/oder eine Impulsgröße einer physikalischen Schicht basieren, was es erlaubt, daß die Größe der Nutzdatenteile von Dateneinheiten variiert werden kann. Der Arbeitsgang 202 kann durch per-Flow-Scheduler 108 (1) durchgeführt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Der Arbeitsgang 204 bestimmt, ob Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ freigegeben sind. Wenn Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ freigegeben sind, kann der Arbeitsgang 206durchgeführt werden, und wenn die Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ nicht freigegeben sind, kann der Arbeitsgang 222 durchgeführt werden.

Der Arbeitsgang 206 umfaßt das Warten darauf, ein Neuübertragungs-Anfragefenster zu betreten. Mit anderen Worten kann der Arbeitsgang 208 durchgeführt werden, nachdem Zeiger in dem Puffer nach dem Empfang einer Bestätigung einer erfolgreichen empfangenen Dateneinheit vorrücken. Bei manchen Ausführungsformen verzögert der Arbeitsgang 206 den Aufbau einer per-Flow-Dateneinheit, um die erneute Übertragung zuvor übertragener Dateneinheit und/oder das erneute Bemessen der per-Flow-Dateneinheit für den Fluß zu ermöglichen.

Der Arbeitsgang 208 weist das Aufbauen einer per-Flow-Dateneinheit aus dem Nutzdatenteil von Dateneinheiten auf, der im Arbeitsgang 202 erzeugt worden ist. Der Arbeitsgang 208 kann das Hinzufügen von Nachrichtenköpfen, Teil-Nachrichtenköpfen und/oder das Verschlüsseln des Nutzdatenteils der Dateneinheit umfassen, um eine vollständige Dateneinheit zu erzeugen. Bei manchen Ausführungsformen kann der Arbeitsgang 208 optional das Berechnen und Anhängen einer zyklischen Redundanzprüfungs-Erweiterung an eine Dateneinheit aufweisen. Die Arbeitsgänge 204, 206 und 208 können von den Aufbaueinrichtungen 110 für Dateneinheiten (1) durchgeführt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Der Arbeitsgang 210 umfaßt das Verketten und/oder Kombinieren der per-Flow-Dateneinheit, die in dem Arbeitsgang 208 erzeugt worden ist, mit per-Flow-Dateneinheiten 229 für andere Service-Flüsse und das Warten, um die verketteten per-Flow-Dateneinheiten in einen Impuls einer physikalischen Schicht einzupassen. Die Impulsgröße der physikalischen Schicht kann zuvor eingestellt worden sein, basierend auf Kanalbedingungen und optimiert basierend auf der Grenzeneinstelleinheit 118. Der Arbeitsgang 210 kann von dem Service-Fluß-Kombinierer 112 (1) durchgeführt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Der Arbeitsgang 212 weist das Übertragen des Impulses der physikalischen Schicht und das Warten auf eine Bestätigung (ACK – Acknowledgement) von der empfangenen Station auf. Wenn eine Bestätigung empfangen oder ohne Zeitüberschreitung empfangen worden ist, kann der Arbeitsgang 230 durchgeführt werden. Der Arbeitsgang 230 kann die erfolgreiche Übertragung von per-Flow-Dateneinheiten angeben, was erlaubt, daß Teile der Prozedur 200 nach Art einer Pipeline für aufeinanderfolgende Servicedateneinheiten durchgeführt werden können.

Wenn eine Bestätigung nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer empfangen worden ist, oder wenn eine negative Bestätigung (NACK – Negative Acknowledgement) in dem Arbeitsgang 214 empfangen worden ist, was eine nicht erfolgreiche Übertragung von Teilen eines Impulses einer physikalischen Schicht anzeigt, wird der Arbeitsgang 216 durchgeführt.

Der Arbeitsgang 216 bestimmt, ob die Neuanordnung der nicht erfolgreich übertragenen Dateneinheit erforderlich ist, basierend auf Kanalzustandsinformation 218. Die Neuanordnung der Dateneinheit kann erforderlich sein, wenn sich der Kanalzustand verschlechtert, was zum Beispiel zu mehr Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ führt. Wenn eine Neuanordnung der Dateneinheit nicht erforderlich ist, werden die Arbeitsgänge 210–214 wiederholt, bei denen die Teile der Dateneinheit, die nicht erfolgreich empfangen worden sind, in andere Impulse der physikalischen Schicht verkettet und erneut übertragen werden. Die Arbeitsgänge 214 und 216 können von den Handhabungseinrichtungen 120 für die Anfrage nach erneuter Übertragung (1) durchgeführt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Wenn im Arbeitsgang 216 festgestellt wird, daß eine Neuanordnung erforderlich ist, kann der Arbeitsgang 208 durchgeführt werden, in dem eine neue Dateneinheit aufgebaut wird, welche die Teile umfaßt, die nicht erfolgreich übertragen worden sind. Bei manchen Ausführungsformen kann die Dateneinheit, die im Arbeitsgang 208 aufgebaut wird, kleiner sein als die zuvor aufgebaute, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Der Arbeitsgang 222 weist das Aufbauen einer Dateneinheit aus der Dateneinheit, die im Arbeitsgang 202 erzeugt worden ist, auf, wenn Neuübertragungs-Anfragen zur ARQ nicht freigegeben sind. Der Arbeitsgang 224 weist das Verketten der Dateneinheit mit den Dateneinheiten 229 anderer Service-Flüsse 228 und das Einpassen der verketteten Dateneinheiten in einen Impuls der physikalischen Schicht auf. Der Arbeitsgang 226 weist das Übertragen der Dateneinheiten des Impulses der physikalischen Schicht (z. B. innerhalb eines Rahmens der physikalischen Schicht) auf. Der Arbeitsgang 222 kann von der Aufbaueinrichtung 110 für Dateneinheiten (1) durchgeführt werden, der Arbeitsgang 224 kann von dem Service-Fluß-Kombinierer 112 (1) durchgeführt werden und der Arbeitsgang 226 kann von der physikalischen Schicht 102 (1) durchgeführt werden, obwohl der Umfang der Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.

Obwohl einzelne Arbeitsgänge der Prozedur 200 als getrennte Arbeitsgänge veranschaulicht und beschrieben worden sind, kann/können ein oder mehrere der einzelnen Arbeitsgänge gleichzeitig durchgeführt werden, und nichts erfordert, daß die Arbeitsgänge in der veranschaulichten Reihenfolge durchgeführt werden. Zum Beispiel können Servicedateneinheiten von Schichten oberer Ebenen erhalten werden, und ein oder mehrere der Arbeitsgänge 202–226 können nach Art einer Pipeline durchgeführt werden, wenn die Servicedateneinheiten von einem Medienzugangscontroller empfangen und geplant werden.

3 veranschaulicht die Arbeitsgänge eines Medienzugangscontrollers gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Arbeitsgänge 300 des Medienzugangscontrollers können von dem Medienzugangscontroller 104 (1) durchgeführt werden, obwohl andere Konfigurationen eines Medienzugangscontrollers auch geeignet sein können. Die Arbeitsgänge 300 des Medienzugangscontrollers veranschaulichen die Arbeitsgänge der Prozedur 200 (2), wenn sie von einem Medienzugangscontroller, so wie dem Medienzugangscontroller 104 (1) durchgeführt werden. 3 veranschaulicht einen Servicezugangspunkt (SAP – Service Access Point) 302, der eine Schnittstelle mit einer oder mehreren Schichten 106 (1) höherer Ebenen bildet. Die Arbeitsgänge des Medienzugangscontrollers 300 können die Fragmentierungs- und Packarbeitsgänge 304 der Servicedateneinheit umfassen, welche von den per-Flow-Schedulern 108 (1) basierend auf einem Zeitplanungsalgorithmus 308 für den per-Service-Flow durchgeführt werden. Die Arbeitsgänge 300 des Medienzugangscontrollers können auch Verwaltungsarbeitsgänge 308 für die Neuübertragungs-Anfrage zur ARQ für auslaufende Daten umfassen, die auf einlaufende Bestätigungs-(ACK)-Karten 310 ansprechen.

Die Arbeitsgänge 300 des Medienzugangscontrollers können auch Arbeitsgänge 312 für den Aufbau einer Dateneinheit umfassen, welche Arbeitsgänge 316 für die Neuübertragungs-Anfrage zur ARQ umfassen können. Die Arbeitsgänge 312 und 316 können auf Kanalzustandsbedingungen antworten, die von dem Kanalzustandsbewerter 314 zur Verfügung gestellt werden, welcher dem Kanalzustandsbewerter 114 (1) entsprechen kann.

Die Arbeitsgänge 300 des Medienzugangscontrollers können auch Verkettungsarbeitsgänge 318 zum Einpassen von Dateneinheiten in die Impulse variabler Größe der physikalischen Schicht basierend auf einem Verkettungs- und Auffüll(padding)algorithmus 320 umfassen. 3 veranschaulicht einen Servicezugangspunkt (SAP) 322 einer physikalischen Schicht, welche die verketteten Dateneinheiten für einen Impuls der physikalischen Schicht empfangen kann.

Wenn nicht anders ausgeführt, können Ausdrücke, so wie Verarbeiten, Berechnen, Rechnen, Bestimmen, Anzeigen oder dergleichen, sich auf eine Aktion und/oder einen Prozeß eines oder mehrerer Verarbeitungs- oder Rechensysteme oder ähnlicher Vorrichtungen beziehen, die Daten, welche als physikalische (z. B. elektronische) Größen innerhalb eines Registers und Speichers eines Verarbeitungssystems dargestellt werden, manipulieren und in andere Daten umwandeln können, die in ähnlicher Weise als physikalische Größen innerhalb der Register oder Speicher des Verarbeitungssystems oder anderer Informationsspeicher-, Sende- oder Anzeigevorrichtungen dargestellt werden.

Ausführungsformen der Erfindung können in einer oder einer Kombination aus Hardware, Firmware und Software implementiert werden. Ausführungsformen der Erfindung können auch als Befehle implementiert werden, die auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sind, das von wenigstens einem Prozessor gelesen und ausgeführt wird, um die hierin beschriebenen Arbeitsgänge durchzuführen. Ein maschinenlesbares Medium kann irgendeinen Mechanismus zum Speichern oder Senden von Information in einer Form umfassen, die von einer Maschine (z. B. einem Computer) lesbar ist. Zum Beispiel kann ein maschinenlesbares Medium einen Nur-Lese-Speicher (ROM – Read-Only Memory), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM – Random-Access Memory), Magnetplattenspeichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichervorrichtungen, elektrische, optische, akustische oder andere Formen sich fortpflanzender Signale (z. B. Trägerwellen, Infrarotsignale, digitale Signale usw.) und andere aufweisen.

Die Zusammenfassung wird zur Verfügung zu stellen, um 37 C.F.R. Abschnitt 1.72(b) zu entsprechen, der eine Zusammenfassung erfordert, die es dem Leser erlauben wird, die Beschaffenheit und den Gedanken der technischen Offenbarung zu bestimmen. Sie wird mit dem Verständnis hinterlegt, daß sie nicht verwendet werden wird, den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu beschränken oder zu interpretieren.

In der voranstehenden genauen Beschreibung sind verschiedene Merkmale gelegentlich zusammen in einer einzelnen Ausführungsform zum Zwecke des Effizientermachens der Offenbarung gruppiert. Dieses Offenbarungsverfahren soll nicht so interpretiert werden, daß es eine Absicht widerspiegelt, daß die beanspruchten Ausführungsformen des Gegenstandes mehr Merkmale erfordern, als sie ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Statt dessen kann, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, die Erfindung in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform liegen. Somit werden die folgenden Ansprüche hierdurch in die genaue Beschreibung einbezogen, wobei jeder Anspruch selbständig als eine getrennte bevorzugte Ausführungsform steht.

Ein Medienzugangscontroller (MAC) einer drahtlosen Breitband-Kommunikationsvorrichtung kann die Größe von Nutzdatenteilen von Dateneinheiten basierend auf einer Impulsgröße der physikalischen Schicht variieren. Bei für die automatische Neuübertragung (ARQ – Automatic Retransmission Request) freigegebenen Service-Flüssen kann der MAC den Aufbau von Dateneinheiten aus den Nutzdatenteilen von Dateneinheiten verzögern, bis ein Neuübertragungs-Anfragefenster zur ARQ betreten wird. Bei manchen Ausführungsformen weist der MAC per-Flow-Scheduler auf, um Servicedateneinheiten (SDUs) für jeden einer Vielzahl von Service-Flüssen zu planen, und Handhabungseinrichtungen für die Anfrage nach erneuter Übertragung für den Service-Fluß, um Dateneinheiten neu aufzubauen und erneut zu senden.