CN100337418C - 一种触发状态信息发送的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触发状态信息发送的方法，适用于包括发送实体和接收实体的通信系统中，且发送实体与接收实体间通信采用自动重传机制，关键在于，设置一定时触发变量，该方法还包括以下步骤：每次发送协议数据单元PDU时，初始化定时触发变量值；当定时触发变量值到达所设定的阈值时，判断缓冲区中是否有已发送过但尚未确认的PDU，如果没有，则结束当前处理流程；否则，从当前已发送但未收到确认的PDU中任选一个发送查询比特。采用该方法能利用较小的空口开销确保协议不发生死锁，从而使业务能够正常进行，链路性能指标得以保证。

Description

一种触发状态信息发送的方法
技术领域
本发明涉及信息发送的触发技术，尤指一种移动通信系统中自动重传机制下触发状态信息发送的方法。
背景技术
通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)是采用宽带码分多址(WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也将它称为WCDMA系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络(RAN，Radio Access Network)和核心网络(CN，CoreNetwork)，其中，无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，核心网络负责处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。在实际组网中，通用陆地无线接入网络(UTRAN)、核心网络与用户设备(UE，User Equipment)一起构成完整的UMTS系统；核心网络从逻辑上又分为：电路交换域(CS，Circuit Switched Domain)和分组交换域(PS，Packet Switched Domain)。
在UMTS系统中，UTRAN的无线接口协议结构如图1所示，WCDMA的无线接口分为物理层、数据链路层、网络层，其中，物理层又称为层一(L1)；数据链路层又称为层二(L2)，包括介质访问控制(MAC)子层、无线链路控制(RLC)子层、分组数据压缩协议(PDCP)子层和广播/多播控制(BMC)子层；网络层又称为层三(L3)，包括无线资源控制(RRC)子层。
物理层通过业务接入点SAPs与L2的MAC子层和L3的RRC子层连接，提供不同的传输信道到MAC层，MAC层通过不同逻辑信道给高层提供服务。传输信道特性由无线接口上传输信道物理特性进行描述；逻辑信道特性由传输消息的不同类型描述；物理信道特性在频分复用(FDD)制式中由码域、频率域确定。数据链路层的RLC支持三种传输模式：透明模式(TM)、非确认模式(UM)、确认模式(AM)，实现分段、级联、填充、重组、差错控制、流量控制、重复性检测等功能。其中，AM模式具有自动请求重发(ARQ)机制，且RLC AM模式可采用滑动窗口协议。
AM模式的ARQ机制包括两个对等实体：RLC AM的发送实体和接收实体，发送实体用于调度和发送数据单元；接收实体负责发送状态报告到发送实体，报告数据单元的接收状况，状态报告中包含针对所接收数据单元的肯定确认或否定确认，肯定确认表示相应数据单元被正确接收，否定确认表示相应数据单元错误或丢失。触发接收实体发送状态报告的机制之一是由发送实体发送查询请求，该查询请求通过设置数据单元的查询比特域实现。具体实现过程如图2所示，包括：
RLC AM的发送实体接收高层发来的协议数据单元(PDU)；对所收到的RLC业务数据单元(SDU)进行分段/级联处理，还可能进行填充处理；然后组装确认模式数据(AMD)的PDU，设置长度指示(LI)域来定义AMD PDU内SDU的边界；同时，重传缓冲器根据自身当前的存储状态报告缓存需要重传的AMD PDU；发送缓冲器对新组装的AMD PDU和要重传的AMD PDU进行调度；调度到的PDU如果允许发送，则根据高层配置的规则设置查询比特，如果是新的AMD PDU，还要设置序列号(SN)域，之后对调度到的AMD PDU进行加密，提交给底层发送出去。
RLC AM的接收实体对正确接收到的AMD PDU进行解密，放到接收缓冲区中；接收实体根据高层配置的状态报告触发机制以及AMD PDU中查询比特的值判断是否需要发送状态报告，如果需要发送，则组装状态报告发送到底层；然后判断解析出的AMD PDU能否能重组出RLC SDU，如果能重组出完整的RLC SDU，则进行重组操作，并将组装后的PDU提交到高层。
在RLC AM模式数据收发过程中，发送窗口和接收窗口也做相应的变化。RLC窗口如图3所示，状态变量VT(A)、VT(S)、VT(MS)、VR(R)、VR(H)、VR(MR)的取值从0到4095。VT(A)到VT(MS)的距离为发送窗口大小，单位为AMD PDU个数；VR(R)到VR(MR)的距离为接收窗口的大小，单位为AMD PDU个数。VT(A)之前为已经按顺序确认的AMD PDU，VT(A)到VT(S)之间为已经至少发送过一次但还没有收到正确接收确认状态报告的AMD PDU，VT(S)到VT(MS)之间为允许发送的AMD PDU；VR(R)之前为已经按顺序正确接收到的AMD PDU，VR(R)到VR(H)之间为未确认是否正确接收的AMD PDU，VR(H)到VR(MR)之间为允许接收的AMD PDU。
在发送端，当有新的AMD PDU发送时，VT(S)向后移动；当状态报告表明序列号为VT(A)的AMD PDU已经被正确接收到，VT(A)向后移动。在接收端，当接收到VR(H)与VR(MR)之间的AMD PDU时，VR(H)向后移动；当确认正确接收到序列号为VR(R)的AMD PDU时，VR(R)向后移动。
从以上滑动窗口机制中可以看到，RLC发送实体接收到RLC接收实体发送的状态报告后，才会重传错误或丢失的AMD PDU并移动VT(A)，所以RLC的状态报告触发机制对RLC性能有很大影响。因此，为了适应不同的业务和无线环境，现有协议中规定了多种状态报告的触发机制，大致可分为两类：接收实体主动触发和根据发送实体的查询请求触发，这些机制有十几个相关参数需要有选择性的配置。只有恰当地配置状态报告的触发机制才能保证RLC协议的性能，否则会导致RLC性能如吞吐量、时延等下降，甚至死锁。所谓死锁就是指：窗口满、或由于VT(S)后无数据，无法触发状态报告的发送而导致VT(A)无法移动。
在众多的状态报告触发机制中，接收实体主动发送状态报告的机制--Timerbased status report transfer机制、发送实体的轮流检测(Polling)机制--Poll Timer机制和Timer based机制能够避免死锁。其中，Poll Timer机制的原理是：当包含有查询比特的AMD PDU被发送到底层时，发送实体启动定时器Timer_Poll，当满足准则：所有序列号小于等于状态变量VT(S)值减1的AMD PDU都被肯定性的确认，或序列号等于状态变量VT(S)值减1的AMD PDU被否定性的确认时，定时器Timer_Poll将被终止。如果定时器超时而未收到满足上述准则的状态报告，则重新查询一次，同时重启定时器，并保存新的VT(S)值。Timer basedPolling机制的原理是：发送实体周期性的触发查询功能。Timer based statusreport transfer机制的原理是：接收实体周期性的触发状态报告的发送。
但是，在实际应用中，协议所规定的各种状态报告触发机制是可以任意选择配置的，那么，如果不配置上述三种状态报告触发机制，就有可能发生死锁的现象，从而使业务不能正常进行。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种触发状态信息发送的方法，能利用较小的空口开销确保协议不发生死锁，从而使业务能够正常进行，链路性能指标得以保证。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种触发状态信息发送的方法，适用于包括发送实体和接收实体的通信系统中，且发送实体与接收实体间通信采用自动重传机制，关键在于，设置一定时触发变量，该方法还包括以下步骤：
每次发送协议数据单元PDU时，初始化定时触发变量值；
当定时触发变量值到达所设定的阈值时，判断缓冲区中是否有已发送过但尚未确认的PDU，如果没有，则本次定时触发结束；否则，从当前已发送但未收到确认的PDU中任选一个发送查询比特。
上述方案中，所述设置定时触发变量为：设置定时器；则所述初始化定时触发变量为：重新启动定时器。那么，所述重新启动定时器的步骤包括：判断所述定时器是否已经启动，如果已启动，则停止该定时器，重新启动定时器；否则，直接启动定时器。
上述方案中，所述发送的PDU为初次发送的新PDU，或为重传的PDU。所述定时触发变量可设置于通信系统的发送实体中。所述通信系统为WCDMA系统、或为TD-SCDMA系统，这种情况下，所述自动重传机制在无线链路控制协议的确认模式下实现。所述通信系统还可以为CDMA2000系统，这种情况下，所述自动重传机制在链路接入控制协议的自动重传请求子层中实现。
本发明所提供的触发状态信息发送的方法，设置定时触发变量，在数据单元正常发送时，定时触发变量不起作用；一旦数据单元发送异常，定时触发变量出现超时，发送实体就会发送查询比特，触发接收实体发送状态报告。如此，可实现对ARQ机制中死锁或长时间暂停情况的防治，从而避免系统吞吐量等链路性能的下降，减小数据单元传送时延。并且，本发明可以应用于各种状态报告触发机制中，适应性强、且使用简单、方便、灵活。
附图说明
图1为无线接口协议的组成结构示意图；
图2为RLC AM功能实体模型的结构和工作原理示意图；
图3为RLC窗口的组成示意图；
图4为定时器启动处理流程示意图；
图5为定时器触发流程示意图。
具体实施方式
本发明适用的通信系统由包含发送实体的发送节点和包含接收实体的接收节点组成，并且，发送实体和接收实体之间的通信采用自动重传请求(ARQ)机制。这里，所述的通信系统可以是WCDMA系统、或TD-SCDMA系统、或是CDMA2000系统。对于WCDMA系统或TD-SCDMA系统，自动重传请求机制在RLC协议的AM模式下实现；对于CDMA2000系统，自动重传请求机制在链路接入控制(LAC)协议的ARQ子层中实现。
最佳的，本发明适用于WCDMA系统中通用陆地无线接入网络(UTRAN)的RLC层的AM模式下，本发明实施的功能实体结构参见图2所示。
基于图2所示的结构，本发明的核心思想是：设置一个计时变量作为定时触发变量，并设定该定时触发变量的最大阈值，该最大阈值可根据需要任意设定；在发送实体正常发送数据单元时，该定时触发变量值会被随时初始化，即重新计时；如果定时触发变量值到达所设定的阈值时，没有数据单元能发送，则任意选取一个已发送而未收到确认的数据单元，携带查询比特发送给接收实体，触发接收实体发送状态报告。
本发明的思想可以通过设置定时器、计时器等方式来实现，以设置定时器为例，就是：通过设置一个定时器Timer_Protection来触发状态信息的查询，该定时器可以设置于发送实体中，并由发送实体进行维护。
本实施例主要包括两个并行的处理流程：定时器的启动处理流程和定时器的触发流程，其中，定时器的启动处理流程如图4所示，定时器的触发流程如图5所示。
参见图4所示，本实施例中的定时器启动处理流程主要是：在每次发送PDU时，都重新启动定时器。这里，要发送的PDU可以是从高层来的、经过分段/级联和组装处理的新PDU，也可以是确认能重传的PDU，具体做法是：
当有新PDU或确认能重传的PDU要发送时，即有发送PDU的事件发生时，在发送相应的PDU后或发送相应的PDU的同时，判断所设置的定时器Timer_Protection是否已启动，如果是，则停止该定时器Timer_Protection，重新启动定时器Timer_Protection；否则，直接启动定时器Timer_Protection即可。这里的PDU指发送实体中的AMD PDU。在上述过程中，也可以不判断所设置的定时器是否已启动，而直接重新启动该定时器。
参见图5所示，本实施例中的定时器触发流程具体包括：
如果在定时器Timer_Protection时间内，直到定时器超时，发送实体都没有PDU被发送，并且，根据判断缓冲区中有发送过但尚未确认的PDU，则从未被确认的PDU中任意选择一个来发送查询比特，请求接收实体发送状态报告给发送实体。
也就是说，当发生定时器超时事件后，如果当前发送实体中发送缓冲器的缓冲区中有发送过但尚未确认的PDU，就可以任选一个来发送查询比特。这里，被选定的PDU可以通过设定标志来与其它PDU进行区分。那么，接收实体收到查询比特，就会向发送实体返回状态报告，发送实体即可根据状态报告进行发送窗口的相应变化。如此，可使发送窗口中的VT(A)移动，进而消除死锁现象。
本发明的方法可以应用于标准协议规定的各种状态报告触发机制中，以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种触发状态信息发送的方法，适用于包括发送实体和接收实体的通信系统中，且发送实体与接收实体间通信采用自动重传机制，其特征在于，设置一定时触发变量，该方法还包括以下步骤：
每次发送协议数据单元PDU时，初始化定时触发变量值；
当定时触发变量值到达所设定的阈值时，判断缓冲区中是否有已发送过但尚未确认的PDU，如果没有，则本次定时触发结束；否则，从当前已发送但未收到确认的PDU中任选一个发送查询比特；
所述设置定时触发变量为：设置定时器；
所述初始化定时触发变量为：
重新启动定时器。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重新启动定时器的步骤包括：判断所述定时器是否已经启动，如果已启动，则停止该定时器，重新启动定时器；否则，直接启动定时器。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送的PDU为初次发送的新PDU，或为重传的PDU。
4、根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述定时触发变量设置于通信系统的发送实体中。
5、根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述通信系统为WCDMA系统、或为TD-SCDMA系统。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自动重传机制在无线链路控制协议的确认模式下实现。
7、根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述通信系统为CDMA2000系统。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述自动重传机制在链路接入控制协议的自动重传请求子层中实现。
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