CN100361481C - 从发射机向接收机传输数据的方法、装置和发射机 - Google Patents

从发射机向接收机传输数据的方法、装置和发射机 Download PDF

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Abstract

一种从发射机向接收机传输数据的方法，包括步骤：形成多个有序数据单元，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；按顺序传输至少一些所述数据单元；识别关于数据消息的丢弃状态；以及如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则指示该数据消息将被丢弃；并且只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。

Description

从发射机向接收机传输数据的方法、装置和发射机
技术领域
本发明涉及一种用于数据传输的协议，例如用于通过无线链路传输数据单元。该协议特别适用于解决围绕第三代(例如，3GPP等)无线电话系统中的状态协议数据单元的删除问题。
背景技术
在当前为第三代无线电电话系统建议的装置中，可以协议数据单元(PDU)的形式在发射机与接收机之间携带例如RLC(无线链路控制)协议规范(Release 1999)数据。PDU的一种形式是状态PDU(SDU)。SDU可以携带有关链路状态的信息，例如有关哪些PDU已被接收或哪些已被检测为丢失的详情。构成SDU的段(piece)可在数个AMD(RLC)PDU中携带。
SDU可通过无线接口由网络传输到用户设备(UE)的一项(例如移动电话)，或通过无线接口由UE传输到网络。
可以规定最大允许重传数(MaxDAT)，如可以规定最大允许传输时段(Timer_Discard)那样。如果一个SDU在MaxDAT重传或在Timer_Discard时段内没有成功的从发射机传输到接收机，则该SDU可以被丢弃。
由一个从数据发射机发到数据接收机的“移动接收窗口超级字段”(MRW SUFI)命令执行SDU的丢弃。MRW SUFI命令在STATUSPDU中发送。MRW SUFI命令包括下列字段：
LENGTH，规定MRW SUFI中的SN_MRW字段数。
SN MRW 1-i，提供i(等于 LENGTH-1)个字段，每个字段都指示一个被丢弃的SDU的末尾。 SN MRW i是包含第i个被丢弃的PDU的LI(长度指示符)的序列号(SN)。LI字段被用于指示一个AMD PDU中的SDU的末尾点。
SN MRW LENGTH请求接收机丢弃序列号小于 SN MRW LENGTH的所有PDU并且相应移动其接收窗口。此外，接收机将丢弃第一NLENGTH个LI以及序列号为 SN MRW LENGTH的PDU中相应的数据字节。
N LENGTH，帮助指示如上所述最后丢弃的SDU的末尾。 N LENGTH指示序列号为SN_MRWLENGTH的PU中的哪个LI对应于最后丢弃的SDU。 N LENGTH＝0表示最后的SDU最序列号为 N LENGTH-1的PU中结束并且序列号为SN_MRWLENGTH的PU中的第一数据字节是接下来将被重组的第一数据字节。
根据RLC协议规范(Release 1999)，尽管一个SDU可以被丢弃，但是携带该SDU的段的所有AMD PDU仍然通过无线接口发送。这意味着有价值的链路资源被用于携带已被决定丢弃的数据。最坏的情况是，要被丢弃的SDU的大小相当大并且在SDU传输的早期阶段执行SDU丢弃过程。例如，这在有下述情况时，便会发生：
a.该SDU的前几个AMD PDU中的一个丢失；或者
b.如果当只有几个AMD PDU被传输时SDU传输定时器超时，例如作为无线接口中长延时的结果。
在这种情况下，仍将传输构成该已被丢弃的SDU的其余AMDPDU，但只会浪费无线资源，因为被传输的数据绝不会被用来为用户服务。此外，这种不必要的数据开销可能显著降低有用数据的传输速率，因此降低服务质量。
当SDU丢弃过程的出发基于为该SDU传输时间设置的定时器(使用值Timer_Discard)时，额外开销以及后续SDU传输的相应延时导致显著的用户数据丢失以及随后数据传输的操作失误的概率相当高。
一旦执行了SDU的丢弃，需要使随后用于该SDU的链路资源最少或至少是减低。这可以释放无线资源并且增加有用数据的传输速率。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种从发射机向接收机传输数据的方法，包括步骤：形成多个有序数据单元，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；按顺序传输至少一些所述数据单元；识别关于数据消息的丢弃状态；以及如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：指示(例如通过一个命令)该数据消息将被丢弃；并且只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于向接收机传输数据的发射机，该发射机包括数据传输控制单元，该数据传输控制单元包括：用于形成多个有序数据单元的装置，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；用于使得按顺序传输至少一些所述数据单元的装置；用于识别关于数据消息的丢弃状态的装置；以及用于执行以下处理的装置：如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：使得传输该数据消息将被丢弃的指示；并且使得只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
根据本发明的另一个方面，提供了一种从发射机向接收机传输数据的装置，包括：用于形成多个有序数据单元的装置，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；用于按顺序传输至少一些所述数据单元的装置；用于识别关于数据消息的丢弃状态的装置；以及用于以下处理的装置：如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：指示该数据消息将被丢弃；并且只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
最好，在相应于数据消息识别一个丢弃状态；并且如果包括最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的一个数据单元子集没有被传输时，子集中除最后一个数据单元外的数据单元不从发射机传送到接收机。
适用地，该方法包括按顺序向每个数据单元分配连续序列号的步骤。最好该方法包括在传输最后一个数据单元之前向该数据单元重新分配序列号的步骤。最好，重新分配给最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大一的序列号。或者，重新分配给最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大(最优选的是大二)的序列号。该方法包括下列步骤：向要在所述包括数据消息的一部分的数据单元之后被传输的其他数据单元分配序列号；并且在传输所述其他数据单元前，向所述其他数据单元重新分配在该重新分配给最后一个数据单元的序列号之后的连续序列号。
根据协议的其他命令，指示数据消息将被丢弃的命令可以在最后一个数据单元之前或之后传输。
数据单元适用于协议数据单元，最好是无线链路控制协议数据单元。
数据消息可以是一个状态协议数据单元。
最好该方法包括指定最后一个数据单元的身份。
发射机和/或接收机最好根据第三代协议规范或其适用的派生规范进行操作。
发射机和接收机之一可以是一个移动台。发射机和接收机中的另一个可以是一个网络单元。
最好，顺序上的最后一个数据单元包括指定数据消息的长度的数据。
附图说明
以下将参照附图、通过示例描述本发明，在附图中：
图1是无线电信系统的示意图；
图2是多个PDU携带的SDU的示例性结构；以及
图3-6显示用于传输SDU的替代信令装置。
在图3-6中，类似的部分使用类似的参考数字。
具体实施方式
图1表示无线电信系统。该系统包括无线电信网络1，包括多个基站发射/接收单元2，它们能够通过无线电与用户设备3通信。用户设备例如可以是诸如移动电话的移动台。通过网络，UE可以彼此通信或同与网络1相连的诸如陆地线路电话4或因特网终端5之类其他设备通信。网络包括网络数据发射/接收控制单元6，它们根据预定协议控制与各UE间的数据发射和接收。因此，UE包括UE数据发射/接收控制单元7，用于根据预定协议控制与网络间的数据发射和接收。
用于UE和网络间的数据传输的协议合适地基于RLC协议，例如，根据RLC协议规范(Release 1999)等。然而，如下所述，当前的协议包括用于被丢弃SDU的改进处理的规定。
现在将讲述被丢弃SDU的处理的过程。这些过程特别适用于如图1所示的系统中的操作，特别是网络与UE间的数据传输(无论哪个方向)。然而，这些过程可以在图1系统的的其他位置中和在其他数据传输系统中实现，例如通过固定而不是无线连路或通过诸如红外链路之类的其他无线连路。
一个SDU可以由多个PDU实现，该SDU的一些部分包括在这些PDU的每个中。该情形在图2中示出。每个PDU都有一个序列号。图2示出序列号从x到y的一系列RLC PDU。这些PDU中的每个都携带一个特定SDU的一部分。可以以序列号(x+s)指定携带SDU部分的PDU之一，其中s是与x距离0到(y-x)间的一个偏移。在本例中，x和y不是连续数值。
在图2中，PDU序列由线10表示。PDU x表示为11，PDU y表示为12，任意一个PDU(x+s)表示为13。
在电信系统的工作中，可能需要作出丢弃SDU的决定，例如按如上所设置的基准：超过预定重传数或超过预定传输时段。当决定丢弃SDU时，便触发一个SDU丢弃过程。
在触发SDU丢弃过程后，将MRW SUFI命令(见上)发送到接收机，其中下一个将被发送到接收机的AMD PDU是其字段SN_MRWLENGTH指向MRW SUFI命令的AMD PDU。这将是携带被丢弃SDU的LI字段的AMD PDU，或者在携带被丢弃SDU的LI字段的AMD PDU的其余部分正在填充(padding)时，则为紧跟其后的AMD PDU。对于在下面定义的并且由MRW SUFI的SN_MRWLENGTH指向的AMD PDU之前的那些AMD PDU，不执行进一步的数据传输操作，包括发送、重新发送或触发SDU丢弃过程。对于RLC PDU号<MRWLENGTH的RLC PDU，不作任何操作。对于序列号>＝MRWLENGTH的RLC PDU，它们可以被重新发送(如果收发信机这样要求)。然而，在MRW SUFI命令被接收机确认(适用地通过MRW_ACK SUFI命令)并且可接受确认的窗口的较低边缘被更新前，那些AMD PDU不从发射机的要传输数据的缓冲器中去除。
可以以四种备选方式执行MRW SUFI命令发送以及相应的向接收机AMD PDU的指定，分别如图3-6所示。在图3-6的每个中，参考数字20表示发射单元，参考数字21表示接收单元，参考数字22表示SDU丢弃命令，参考数字23通常表示从发射机到接收机的数据业务。从每个图的顶部开始，按时间顺序显示数据业务和SDU丢弃命令。
在每个实施例中，假定该SDU由多个PDU携带(如图2所示)，并且在接收丢弃命令23之前，序列号从x到(x+s)的PDU从发射机发送到接收机，如24所示。
第一方法如图3所示。
在第一方法中，首先，MRW SUFI命令(25)从发射机发送到接收机。此后，使用当前分配给携带指示被丢弃SDU的末尾的LI字段的AMD PDU(26)的SN发送该AMD PDU，即序列号为y的PDU。这不影响后续AMD PDU的传输，所述传输从此点开始如通常那样继续(按顺序，还注意到先前发送、重新发送以及确认)。然而，从(x+s)到y范围内、否则将被发送的任何PDU现在不必被传输。一旦MRW SUFI命令被确认，那些PDU可从发射单元的缓冲器中删除。AMD PDU 26最好在MRW SUFI命令25之后立刻被发送。
第二方法如图4所示。
在第二方法中，首先使用当前分配给携带指示被丢弃SDU的末尾的LI字段的AMD PDU(27)的SN发送该AMD PDU。此后，发送MRW SUFI命令(28)。这不影响后续AMD PDU的传输，所述传输从此点开始如通常那样继续(按顺序，还注意到先前发送、重新发送以及确认)。最好紧跟AMD PDU 28之后立刻发送MRW SUFI命令27。同样，从(x+s)到y范围内、否则将被发送的任何PDU现在不必被传输。一旦MRW SUFI命令被确认，那些PDU可从发射单元的缓冲器中删除。
在方法1和2中，在传输的PDU序列号中有中断。某些序列号被分配给不被传输的PDU。因此，接收机接收的序列号序列不连续。希望能够避免这种情形的出现。这由方法3和4来解决。
第三方法如图5所示。
在第三方法中，构成被丢弃SDU的PDU也不被传输。先前分配给这些PDU的序列号被分配给后续的PDU。因此，在发射缓冲器中为AMD PDU生成修改后的序列号，以便利用未传输的PDU的序列号。携带指示被丢弃SDU的末尾的LI字段的AMD PDU被赋予第二未传输AMD PDU的SN。SN值由VT(S)+1给出，其中VT(S)是发射机发送状态变量的当前值，存储下一个将要首次发送的PDU的序列号。发射机缓冲器中的后续AMD PDU从此值开始按顺序重新编号。请注意，例如，由于加密问题，重新编号的AMD PDU还没有被发送。
MRW SUFI命令(29)和AMD PDU(30)(其LI字段指示被丢弃SDU的末尾)从发射机发送到接收机。在图5中，显示首先发送MRW SUFI命令30，但由于AMD PDU 29已被赋予与第二未发送AMD PDU相对应的SN，发送MRW SUFI命令30和AMD PDU 29的顺序可以互换。这是因为，如果RLC PDU SN是(x+s)+1，那么接收机RLC将把这个不正确的SDU转发给PDCP层，因为到那时为止，还没有接收过与SDU有关的MRW SUFI命令。
第四方法如图6所示。
在第四方法中，构成被丢弃SDU的PDU也不被传输。先前分配给这些PDU的序列号被分配给后续的PDU。因此，在发射缓冲器中为AMD PDU生成修改后的序列号，以便利用未传输的PDU的序列号。携带指示被丢弃SDU的末尾的LI字段的AMD PDU被赋予第一未传输AMD PDU的SN。该SN由状态变量VT(S)的当前值给出。发射机缓冲器中的后续AMD PDU从此值开始按顺序重新编号。
MRW SUFI命令(31)和AMD PDU(32)(其LI字段指示被丢弃SDU的末尾)从发射机发送到接收机。在图6中，由于AMD PDU32被赋予与第一未发送AMD PDU相对应的SN，MRW SUFI命令31必须在AMD PDU 32之前被发送。
图6的方法没有图5的方法可靠。在图6的方法中，如果MRWSUFI命令在无线接口中丢失则会出现错误情形。然后，如果后面的包含被丢弃SDU的LI字段的AMD PDU在对MRW SUFI命令的确认被接收前发送，接收机可能认为该SDU完整并将其传输给PDCP以进行进一步处理。通过在MRW SUFI命令被确认前阻止传输发射缓冲器中的所有新AMD PDU，这种错误可以避免。或者阻止所有AMD PDU的传输也是方便的(并因此进一步节省无线电资源)，这是因为根据新近的RLC规范，为一个特定的SDU执行SDU丢弃过程将导致先前未经确认的SDU也被丢弃。
在所有这些情形中，只有在接收到对MRW SUFI命令的确认后才更新可接受确认得窗口的较低边界，即发射机处状态变量VT(A)的值(它指示下一个期待被确认的顺序PDU的序列号)。这与当前在新近的RLC规范中定义的情形类似。这样，SDU丢弃过程以及MRWSUFI命令的发送不默示地确认AMD PDU，那很容易导致发送窗口的“逃跑”并最终导致非同步的数据传输。
在图3-6的过程之后，特别是在发送第一个MRW SUFI命令之后(如图所示)，SDU丢弃过程如在RLC规范中定义的那样继续。
与现有技术方法相比，在图3-6中描述的过程可以显著节省无线资源，当SDU丢弃频繁时尤为如此，当在SDU开始传输后不久就可执行长SDU的丢弃时更是如此。这种情形在传输延时长和/或丢失的AMD PDU数量大时便可能出现。此外，以上描述的方式还允许改善服务质量的可能性(通过使SDU延时较短以及减少丢失SDU的数量)；使协议对由于丢失或延时AMD PDU导致的错误不那么敏感；以及改善协议从错误状况中进行恢复的能力。
当数据消息的PDU(SDU)被丢弃时，该数据消息的传输可以以代表该消息的那组数据单元的最后一个数据单元的传输告终。该最后一个数据单元包括一个指向消息的已传输数据的开始的长度指示符(LI)，由此可以在接收机处确定该消息的传输已经结束。
申请人注意到本发明可以默示或明示地包括此处描述的特征或特征的组合或者其任何概括，而不会限制任何当前权利要求的范围。考虑到前述说明，本领域普通技术人员可以在本发明的范围内作出各种变形。

Claims (43)

1.一种从发射机向接收机传输数据的方法，包括步骤：
形成多个有序数据单元，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；
按顺序传输至少一些所述数据单元；
识别关于数据消息的丢弃状态；以及
如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：
指示该数据消息将被丢弃；并且
只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中数据消息结束的指示是规定数据消息起始位置的指示。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在识别关于数据消息的丢弃状态时，并且如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则该子集中除所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元外的数据单元不从发射机传送到接收机。
4.根据权利要求1所述的方法，包括按顺序向每个数据单元分配连续序列号的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，包括在传输所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元之前向该数据单元重新分配序列号的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大一的序列号。
7.根据权利要求5所述的方法，其中重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大二的序列号。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括步骤：
向要在所述包括数据消息的一部分的数据单元之后被传输的其他数据单元分配序列号；以及
在传输所述其他数据单元前，向所述其他数据单元重新分配在该重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号之后的连续序列号。
9.根据权利要求1所述的方法，在所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元之后传输有关数据消息将被丢弃的指示。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元在有关数据消息将被丢弃的指示之后传输。
11.根据权利要求1所述的方法，其中数据单元是协议数据单元。
12.根据权利要求11所述的方法，其中协议数据单元是无线链路控制协议数据单元。
13.根据权利要求1所述的方法，其中数据消息是状态协议数据单元。
14.根据权利要求1所述的方法，其中发射机和接收机根据第三代协议规范或其派生规范进行操作。
15.根据权利要求1所述的方法，其中发射机和接收机之一是移动台。
16.根据权利要求15所述的方法，其中发射机和接收机中的另一个是网络单元。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输步骤包括通过无线链路进行传输。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述传输步骤包括通过无线电进行传输。
19.根据权利要求1所述的方法，其中按顺序的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元包括指定数据消息长度的数据。
20.根据权利要求1所述的方法，其中在已确认模式中传输数据。
21.根据权利要求1所述的方法，其中在未确认模式中传输数据。
22.一种用于向接收机传输数据的发射机，该发射机包括数据传输控制单元，该数据传输控制单元包括：
用于形成多个有序数据单元的装置，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；
用于使得按顺序传输至少一些所述数据单元的装置；
用于识别关于数据消息的丢弃状态的装置；以及
用于执行以下处理的装置：如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：
使得传输该数据消息将被丢弃的指示；并且
使得只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
23.一种从发射机向接收机传输数据的装置，包括：
用于形成多个有序数据单元的装置，每个数据单元包括一个数据消息的一部分；
用于按顺序传输至少一些所述数据单元的装置；
用于识别关于数据消息的丢弃状态的装置；以及
用于以下处理的装置：如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则：
指示该数据消息将被丢弃；并且
只传输所述子集的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元，包括数据消息结束的指示。
24.根据权利要求23所述的装置，其中数据消息结束的指示是规定数据消息起始位置的指示。
25.根据权利要求23或24所述的装置，还包括在识别关于数据消息的丢弃状态时，并且如果包括所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元以及至少一个其他数据单元的数据单元子集没有被传输，则不将该子集中除所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元外的数据单元从发射机传送到接收机的装置。
26.根据权利要求23所述的装置，包括用于按顺序向每个数据单元分配连续序列号的装置。
27.根据权利要求26所述的装置，包括用于在传输所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元之前向该数据单元重新分配序列号的装置。
28.根据权利要求27所述的装置，其中重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大一的序列号。
29.根据权利要求27所述的装置，其中重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号是比上一个被传输的数据单元的序列号大二的序列号。
30.根据权利要求27所述的装置，还包括：
用于向要在所述包括数据消息的一部分的数据单元之后被传输的其他数据单元分配序列号的装置；以及
用于在传输所述其他数据单元前，向所述其他数据单元重新分配在该重新分配给所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的序列号之后的连续序列号的装置。
31.根据权利要求23所述的装置，还包括用于在所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元之后传输有关数据消息将被丢弃的指示的装置。
32.根据权利要求23所述的装置，还包括用于在有关数据消息将被丢弃的指示之后传输所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元的装置。
33.根据权利要求23所述的装置，其中数据单元是协议数据单元。
34.根据权利要求33所述的装置，其中协议数据单元是无线链路控制协议数据单元。
35.根据权利要求23所述的装置，其中数据消息是状态协议数据单元。
36.根据权利要求23所述的装置，其中发射机和接收机根据第三代协议规范或其派生规范进行操作。
37.根据权利要求23所述的装置，其中发射机和接收机之一是移动台。
38.根据权利要求37所述的装置，其中发射机和接收机中的另一个是网络单元。
39.根据权利要求23所述的装置，其中所述用于传输的装置被构造成用于通过无线链路进行传输。
40.根据权利要求39所述的装置，其中所述用于传输的装置被构造成用于通过无线电进行传输。
41.根据权利要求23所述的装置，其中按顺序的所述多个有序数据单元中的最后一个数据单元包括指定数据消息长度的数据。
42.根据权利要求23所述的装置，其中在已确认模式中传输数据。
43.根据权利要求23所述的装置，其中在未确认模式中传输数据。
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