CN100359842C

CN100359842C - 一种控制状态报告发送频率的方法

Info

Publication number: CN100359842C
Application number: CNB2004100643163A
Authority: CN
Inventors: 杨学志; 丁颖哲; 许炳; 曲秉玉
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: CN1667993A

Abstract

本发明公开了一种控制状态报告发送频率的方法，该方法为接收实体发送到发送实体、且包含NACK的状态报告设置发送条件；接收实体每次向发送实体发送包含NACK的状态报告之前，针对本状态报告考察范围内的每个没有被本接收实体正确接收的PDU，判断当前是否符合设定的NACK发送条件，如果不符合，则在状态报告中不包含该PDU的NACK；否则，允许在状态报告中包含针对该PDU的NACK。本发明解决了现有技术中会出现冗余PDU及状态报告传送的问题。本发明在不影响包含ACK的状态报告发送的前提下，限制了包含NACK的状态报告的发送，减少了冗余状态报告的发送，并进而减少了冗余重传PDU，提高了通信链路的利用率。

Description

一种控制状态报告发送频率的方法

技术领域

本发明涉及数据单元状态报告技术领域，更确切地说是涉及在无线通信系统的自动重传请求机制中控制状态报告发送频率的方法。

背景技术

通用移动通信系统(UMTS)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，通常也称作WCDMA系统。

WCDMA的无线接口分为物理层、数据链路层和网络层。数据链路层中的无线链路控制(RLC)支持透明模式(TM)、非确认模式(UM)和确认模式(AM)三种模式，实现分段、级联、填充、差错控制、流量控制、重复性检测等功能。其中，RLC AM实体包括发送实体和接收实体，发送实体和接收实体对网络层发送来的数据单元进行处理，并将处理后的数据单元再发送给网络层。由发送实体和接收实体组成的RLC AM实体的功能模型参见图1，对应的处理过程则参见图2。其中，发送实体通过以下步骤进行数据单元处理：

步骤201、发送实体在收到网络层传送来的RLC业务数据单元(SDU)时，首先对该协议处理单元(PDU)进行分段/级联处理。

根据实际需要，发送实体还可能需要对分段/级联处理后的RLC PDU进行填充处理。

步骤202、组装确认模式数据(AMD)PDU，并将组装后的AMD PDU发送给发送缓冲器。

步骤203、发送实体中的发送缓冲器对自身保存的AMD PDU进行调度。

步骤204、调度到的PDU如果可以发送，则根据网络层配置的规则设置查询比特，然后将处理后的AMD PDU提交给底层发送到接收实体。

在步骤204中，对于新组装的AMD PDU来说，还要设置序列号域，之后对AMD PDU进行加密。

接收实体通过以下步骤进行数据单元处理：

步骤205、接收实体对正确接收到的AMD PDU进行解密，并将解密得到的数据放到接收缓冲器。

步骤206、对该AMD PDU进行解析，以判断能否重组出RLC SDU，如果能够重组出完整的RLC SDU，则进行重组操作，并将重组得到的RLCSDU提交到高层。

在上述步骤206中，接收实体在对解密后的AMD PDU进行解析之前，还需要根据AMD PDU中查询比特的值，以及网络层在接收实体中配置的状态报告机制，判断当前AMD PDU的传输是否准确，也即，判断是否需要向发送实体发送用于重传数据的状态报告，如果需要，则接收实体组装相应的状态报告，并将该状态报告发送到底层。底层则将该状态报告发送给发送实体中的重传缓冲器，重传缓冲器则根据收到的状态报告缓存需要重传的AMD PDU。在这种情况下，上述步骤203中发送缓冲器调度的AMD PDU不但有新组装的AMD PDU，还包括保存在重传缓冲器中等待重传的AMDPDU。这种重传数据单元的机制称为自动重传请求(ARQ)机制。

接收实体所组装的状态报告中包含的是肯定确认(ACK)信息和否定确认(NACK)信息，用于重传数据的状态报告中包含NACK，用于确定AMDPDU被正确接收的状态报告中则包含ACK。在上述从发送实体到接收实体的整个通信过程中，发送实体如果收到包含NACK的状态报告，也即用于重传数据的状态报告，则重传传输出现错误或被丢弃的PDU，以保证数据单元的正确传输。当然，发送实体如果收到包含ACK的状态报告，则可以确认相应的PDU被正确地传输了。

但是，目前通常会出现接收实体向发送实体发送多次针对同一PDU、且包含的确认信息为NACK的状态报告，而发送实体多次向接收实体重传同一个PDU。也就是说，目前通常会造成系统需要传输很多的冗余数据，而这显然浪费了数据传输资源，并且接收实体和发送实体都要在传输冗余数据上浪费较多的时间。

另外，由于发送实体在将PDU发送给接收实体之后，还要等待接收实体返回状态报告，如果接收实体返回的状态报告中包含的为NACK，则该发送实体还应该向接收实体再次发送该PDU。发送实体在整个过程中的等待时间为时延。如果发送实体收到接收实体返回的多个包含NACK的状态报告，则发送实体在从第一次发送PDU到最后一次重传PDU的这段时间都为针对该PDU的时延，显然，这段时延的时间较长，占用了发送实体的资源，并且也会对发送实体的工作造成一定的影响。现有技术目前也没有解决这个问题。

上述问题不仅是出现在WCDMA系统的ARQ机制中，也出现在时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统和CDMA 2000的ARQ机制中。对于WCDMA和TD-SCDMA系统来说，ARQ机制是在RLC协议的确认模式(AM)中；对于CDMA 2000系统来说，ARQ机制则是在链路接入控制(LAC)协议的ARQ子层中。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制状态报告发送频率的方法，以避免系统传送冗余的状态报告及数据单元。

为达到以上目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种报告数据单元状态的方法，适用于包括发送实体和接收实体的通信系统，且发送实体与接收实体之间采用自动重传机制进行通信，该方法包括以下步骤：

a.为每个被检测出没有正确接收的协议数据单元PDU设定否定确认NACK发送条件；

b.接收实体每次向发送实体发送状态报告之前，针对本状态报告考察范围内的每个没有被本接收实体正确接收的PDU，判断当前是否符合为该PDU设定的NACK发送条件，如果不符合，则在状态报告中不包含该PDU的NACK；否则，允许在状态报告中包含该PDU的NACK；

c.接收实体将该状态报告发送给发送实体。

所述步骤a中，所述发送条件设定为：首先判断当前是否为针对PDU第一次发送NACK状态报告，如果是，则符合NACK发送条件；否则，进一步判断是否存在与该PDU对应、且处于正常工作状态的NACK定时装置，如果存在，则不符合NACK发送条件，否则，符合NACK发送条件。

所述步骤c可以进一步包括：接收实体分别初始化状态报告中的每个NACK对应PDU的NACK发送条件。

步骤c中，所述初始化NACK发送条件为：如果当前存在与所述PDU对应的NACK定时装置，则直接启动该定时装置；否则，为该PDU设定一个NACK定时装置，并启动该定时装置。

所述NACK定时装置为NACK定时器；

步骤a中，所述NACK定时装置处于正常工作状态为：NACK定时器已经启动且尚未超时。

所述NACK定时装置为计数器；

步骤a中，所述NACK定时装置处于正常工作状态为：计数器处于计数状态。

该方法可以进一步包括：设置计数器计数范围的上限和下限，设置计数器的初始值为计数范围的上限，且将计数器设置为：每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值减一；

步骤a中，所述计数器处于计数状态为：计数器当前数值大于计数范围的下限；

步骤c中，所述初始化NACK发送条件进一步包括：将计数器的初始值设置为计数范围的上限。

所述每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值减一为：每收到媒介接入控制MAC发送来的MAC状态指示原语MAC_Status_Ind一次，计数器将当前的计数值减一。

该方法还可以进一步包括：设置计数器计数范围的上限和下限，设置计数器的初始值为计数范围的下限，且将计数器设置为：每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值加一；

步骤a中，所述计数器处于计数状态为：计数器当前数值小于计数器计数范围的上限；

步骤c中，所述初始化NACK发送条件进一步包括：将计数器的初始值设置为计数范围的下限。

所述每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值加一为：每收到MAC发送来的MAC_Status_Ind一次，计数器将当前的计数值加一。

所述自动重传请求机制可以位于宽带码分多址WCDMA或时分同步码分多址TD-SCDMA系统中无线链路控制RLC协议的确认模式AM。

所述自动重传请求机制还可以位于CDMA 2000系统中链路接入控制LAC协议的自动重传请求ARQ子层。

本发明方案通过设置发送包含NACK的状态报告的条件，在不影响包含ACK的状态报告发送的前提下，限制了包含NACK的状态报告的发送，减少了冗余状态报告的发送，并进而减少了冗余的重传PDU，提高了通信链路的利用率。

附图说明

图1为现有技术中RLC AM实体的功能模型示意图；

图2为现有技术中发送实体将PDU发送给接收实体的实现流程示意图；

图3为本发明方案一种实施例的实现流程图。

具体实施方式

经分析得到，之所以会出现冗余数据传输的问题，主要有两方面的原因。一方面是因为通信系统中PDU和状态报告的传输都存在延时，发送实体在发送一个PDU之后，最少也需要一个环路时间(RTT)才能获得该接收实体是否正确接收到PDU的信息。由于延时的存在，因此会出现下述步骤中的情况：

步骤A、发送实体第一次发送PDU，该PDU在传输过程中出现了错误，即没有发送到接收实体；

步骤B、接收实体检测到该PDU丢失，向发送实体发送包含NACK的状态报告；

步骤C、发送实体收到针对该PDU的状态报告后，第二次将该PDU传输给接收实体，即重传该PDU；

步骤D、由于存在延时，在收到发送实体重传的PDU之前，接收实体再次向发送方发送包含NACK的状态报告；

步骤E、在再次发出状态报告后，接收实体收到了发送实体重传来的PDU，之后向发送实体发送包含ACK的状态报告；

步骤F、由于存在延时，在接收到接收实体发送的包含ACK的状态报告之前，发送实体首先收到接收实体在步骤D中发送的包含NACK的状态报告，因此第三次向接收实体传输该PDU。

显然，上述过程造成了冗余数据的传输。

出现冗余数据传输的另一方面原因是：为适应不同的业务要求，RLC支持多种状态查询和状态报告的触发机制。状态查询机制允许接收实体根据不同的机制灵活地进行状态查询，状态报告的触发机制允许接收实体根据不同的机制灵活地配置状态报告，对于发送实体来说，只需要根据状态报告中的信息选择需要重传的PDU即可。但是，如果接收实体根据多种不同的机制发送针对同一PDU的状态报告，则可能会出现接收实体在较短的时间间隔内连续发送状态报告的情况，这就会导致状态报告到达发送实体的频率较高，从而可能会出现冗余的PDUs重传，进而浪费空口资源。

目前协议中定义的定时器状态禁止定时器(Timer_Status_Prohibit)和查询禁止定时器(Timer_Poll_Prohibit)，可以通过设置特定的时间段，将状态报告的发送频率限定在一定的范围内。以Timer_Status_Prohibit为例，该定时器只有在使用了状态报告禁止功能时才被启动，如果Timer_Status_Prohibit处于正常工作状态，则接收实体不能发送包含NACK或ACK的状态报告。当接收实体针对STATUS PDU的状态报告发送后启动该定时器，并且在该定时器超时前不能发送NACK或ACK的新状态报告。

虽然可以通过设置特定的时间段将状态报告的发送频率限定在一定的范围内，或者说，虽然通过设置较大的Timer_Status_Prohibit和Timer_Poll_Prohibit可以控制状态报告的发送频率，并减少或消除冗余数据的传输，但是，这种方法存在缺陷。这是由于ARQ机制对于ACK和NACK的发送频度要求不同：ACK的频度越高，则发送实体就可以及时清除发送缓冲器中缓存的PDU，从而可以降低发送窗口的阻塞概率、提高链路的利用率、且减少对内存的需求；由于冗余数据单元传送的问题，发送NACK的频率不能太高。也就是说，现有的技术方案不能同时满足ACK和NACK的要求，且不能很好地杜绝冗余数据单元传送的问题。

为了尽量不影响包含ACK的状态报告的发送频率，又能够降低包含NACK的状态报告的发送频率，本发明方案主要是在现有技术的基础上，为每个被检测出没有正确接收的PDU设置一个NACK发送条件，这样，接收实体在发送状态报告之前，首先针对没有被接收实体正确接收的PDU，判断当前是否符合针对该PDU所设置的NACK发送条件，如果不符合，则在状态报告中不包含针对该PDU的NACK；否则，允许在该状态报告中包含针对该PDU的NACK，并为该PDU重新设置NACK发送条件。

本发明方案中，可以针对每个被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件，当然，针对不同PDU的NACK发送条件可能不同；也可以针对所有被检测出没有正确接收的PDU设置同一个NACK发送条件，也即，所有被检测出没有正确接收的PDU对应同一个NACK发送条件。

下面首先对每个被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件的情况进行详细说明。参见图3，本实施例以对PDU(n)进行设置为例，且所设置的定时装置为定时器，对应的解决方案包括以下步骤：

步骤301、为每个被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件。

所设置的NACK发送条件为：如果当前是针对某个PDU第一次发送NACK状态报告，则可以在状态报告中设置针对该PDU的NACK；如果之前已针对该PDU发送过NACK状态报告，或者说，当前需要发送的NACK状态报告不是第一次，则还需要判断是否存在与该PDU对应、且处于正常工作状态的NACK定时装置，如果存在这样的定时装置，则不能在状态报告中设置针对该PDU的NACK；否则，可以在状态报告中设置针对该PDU的NACK。

在本实施例中，该定时装置即为定时器，定时装置处于工作状态即为定时器被启动且尚未超时。

步骤302～303、接收实体在需要发送状态报告时，首先判断是否需要针对PDU(n)发送NACK，如果是，则进入步骤304，否则，进入步骤307。

步骤304、接收实体进一步判断该NACK是否为第一次发送，如果是，则确定符合NACK发送条件，并进入步骤306；否则，进入步骤305。

步骤305、接收实体判断当前是否存在与该PDU对应、且处于正常工作状态的NACK定时器，如果存在，则确定不符合NACK发送条件，并进入步骤307；否则，确定符合NACK发送条件，并进入步骤306。

步骤306、在状态报告中添加针对该PDU(n)的NACK，之后进入步骤307。

步骤307、接收实体处理下一个PDU。

在步骤307中，接收实体如果确定状态报告中还可以包含针对其他PDU的NACK，则继续处理下一个PDU，否则，接收实体将当前的状态报告发送给发送实体。

通过以上步骤，即可实现本发明的目的。

另外，接收实体在处理完状态报告、并将该状态报告发送给发送实体时，还应重新初始化针对该PDU(n)以及该状态报告中的其他NACK所对应的PDU的定时器。当然，接收实体也可以在将这些NACK加入状态报告后，立即重新初始化对应的定时器。对于初始化定时器来说，如果当前存在与该PDU对应的NACK定时器，则直接启动该定时器即可；否则，为该PDU设定一个NACK定时器，并启动该定时器。

也就是说，上述方案首先为检测到出现问题的PDU设定NACK发送条件，接收实体在向发送实体发送状态报告时，则首先针对被检测出没有正确接收的PDU，判断是否满足设定的NACK发送条件，如果满足，则允许在状态报告中增加针对该PDU的NACK；否则，在该状态报告中不包含针对该PDU的NACK。也就是说，如果接收实体已经针对某PDU启动了定时器，则在该定时器时间内，即使接收实体又触发了针对该PDU的NACK，也不能向发送实体发送该NACK。只有在没有与PDU对应的定时器，以及有与PDU对应的定时器、但该定时器没有启动或定时器超时的情况下，接收实体才能在状态报告中包含针对该PDU的NACK，并将该状态报告发送到发送实体。

当然，还可以将定时装置设置为计数器，并将该计数器设置为根据一定的时间间隔进行计数。由于MAC以固定的时间间隔向RLC发送用于通知RLC能够发送到MAC的数据速率，也即，在一定时间内RLC可以发送到MAC的PDU的数量，因此，可以将该计数器设置为根据MAC发送来的MAC状态指示原语(MAC_Status_Ind)进行计数。还要设置计数器计数范围的上限和下限，其中，将计数器的初始值设置为计数范围的上限。且计数器在启动后，每隔一定的时间间隔，即将自身的计数值减一。对于根据MAC_Status_Ind进行计数的情况来说，则为每收到MAC发送来的MAC_Status_Ind一次，则将自身的计数值减一。

通过这样的设置，接收实体在发送状态报告时，如果检测出存在与某个PDU对应的计数器，则还需要判断针对该PDU所对应的计数器是否为计数范围的下限，如果是，则在该状态报告中包含针对该PDU的NACK，否则，不在该状态报告中包含针对该PDU的NACK。

上述是将计数器计数范围的初始值设置为计数范围的上限，类似地，还可以将初始值设置为计数范围的下限，则计数器在启动后，每收到MAC发送来的MAC_Status_Ind一次，则将当前的计数值加一。这样，接收实体在发送状态报告时，如果检测出存在与某个PDU对应的计数器，则还需要判断针对某个被检测出没有正确接收的PDU所对应的计数器是否为设置的计数范围上限，如果是，则在状态报告中包含针对该PDU的NACK，否则，不在状态报告中包含针对该PDU的NACK。

对于定时装置为计数器的情况来说，同样，重新初始化计数器可以是在将状态报告发送给发送实体时，也可以是在将NACK包含在状态报告时。另外，重新初始化计数器为重新设置计数器的初始值。对于初始化计数器来说，如果当前存在与该PDU对应的计数器，则直接启动该计数器即可；否则，为该PDU设定一个计数器，并启动该计数器。

上述是针对每个被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件，对于针对所有被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件，也即本发明方案的第二种处理方式来说，与上述处理过程的主要区别在于以下几点：

1)本处理过程是针对所有被检测出没有正确接收的PDU设置NACK发送条件。所设置的NACK发送条件为：判断是否存在处于正常工作状态的NACK定时装置，如果是，则不符合NACK发送条件；否则，符合NACK发送条件。

2)本处理过程在接收实体在确定需要针对PDU(n)发送NACK时，直接判断是否存在处于正常工作状态的NACK定时装置，如果是，则确定不符合NACK发送条件；否则，确定符合NACK发送条件。

通过上述第二种方式，如果接收实体已经针对所有被检测出没有正确接收的PDU启动了定时装置，则在该定时装置时间内，即使接收实体又触发了针对其中某个PDU的NACK，也不能向发送实体发送针对该PDU的NACK。只有在没有设置NACK定时装置，以及存在对应的NACK定时装置、但该定时装置没有启动或定时器超时的情况下，接收实体才能在状态报告中包含针对该PDU的NACK，并将该状态报告发送到发送实体。当然，这种处理方式中的定时装置同样可以为定时器，也可以为计数器，还可以是其它能够实现定时的装置。

以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种控制状态报告发送频率的方法，适用于包括发送实体和接收实体的通信系统，且发送实体与接收实体之间采用自动重传机制进行通信，其特征在于，该方法包括以下步骤：

c.接收实体将该状态报告发送给发送实体；

所述步骤a中，所述发送条件设定为：首先判断当前是否为针对PDU第一次发送NACK状态报告，如果是，则符合NACK发送条件；否则，进一步判断是否存在与该PDU对应、且处于正常工作状态的NACK定时装置，如果存在，则不符合NACK发送条件，否则，符合NACK发送条件；

所述步骤c进一步包括：接收实体分别初始化状态报告中的每个NACK对应PDU的NACK发送条件；

所述初始化NACK发送条件为：如果当前存在与所述PDU对应的NACK定时装置，则直接启动该定时装置；否则，为该PDU设定一个NACK定时装置并启动。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NACK定时装置为NACK定时器；

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NACK定时装置为计数器；

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置计数器计数范围的上限和下限，设置计数器的初始值为计数范围的上限，且将计数器设置为：每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值减一；

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值减一为：每收到媒介接入控制MAC发送来的MAC状态指示原语MAC_Status_Ind一次，计数器将当前的计数值减一。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置计数器计数范围的上限和下限，设置计数器的初始值为计数范围的下限，且将计数器设置为：每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值加一；

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述每隔一定的时间间隔，计数器将当前的计数值加一为：每收到MAC发送来的MAC_Status_Ind一次，计数器将当前的计数值加一。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动重传请求机制位于宽带码分多址WCDMA或时分同步码分多址TD-SCDMA系统中无线链路控制RLC协议的确认模式AM；或位于CDMA 2000系统中链路接入控制LAC协议的自动重传请求ARQ子层。