CN100401837C - 无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，使得所选择的SUFI构造出的STATUS REPORT占用尽量少的PDU空间，以避免SUFI选择不当而造成的空口资源的浪费。这种无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法在构造STATUS REPORT时，提供了一种选择SUFI的方法。该方法是综合考虑了DISTANCE、STATUS PDU剩余空间的大小以及接收窗大小的关系而得出的一个选择标准。

Description

无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及移动通信系统中的数据传输技术。

背景技术

20世纪80年代以来，蜂窝移动通信以其便捷、灵活的特点满足了现代社会人们工作、生活对通信的要求，呈现快速发展的势头。移动通信用户数快速增长；同时移动通信的业务也在发生变化，随着因特网的发展和日益普及，移动数据业务被普遍看好。用户数的增长和移动数据业务的发展，需要更多频谱资源，也对移动通信的数据传输能力提出了更高要求；现有的第二代移动通信的频谱效率和频谱资源无法满足需要，在不少国家已经出现了频谱资源紧张的局面，迫切需要采用新的频段和频谱效率更高的技术。

国际电联(International Telecommunications Union，简称“ITU”)提出的第三代移动通信——国际移动通信(International Mobile Telecommunication2000，简称“IMT-2000”))以其具有的高频谱效率、全球普及和全球无缝漫游、支持多媒体业务、便于过渡和演进、高服务质量等特征而受到全球移动通信界的广泛关注和重视。

宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)作为IMT-2000家族的一员，目前已成为第三代移动通信的主流方案之一。在日本已经开始了WCDMA的商用。在欧洲，不少运营商正在进行WCDMA的试验。整个WCDMA系统由3部分组成，分别是核心网(Core Net，简称“CN”)、通用移动通信系统地面无线接入网(UMTSTerrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)和用户设备(UserEquipment，简称“UE”)组成。其中，CN用于处理WCDMA系统内语音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由；UTRAN包含B节点(Node B)和无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)，分别用于空中接口L1层的各种处理和用于控制UTRAN无线资源；UE就是诸如手机等用户终端设备。

上述三个部分是通过以下接口连接在一起的：UTRAN通过Iu接口与CN相连；UE通过Uu接口与UTRAN相连。其中，Uu接口又称为无线接口，本发明主要围绕Uu接口展开。

Uu接口可分为三个协议层：物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3)。而且，L2可进一步分为下述子层：媒体访问控制(Medium Access Control，简称“MAC”)、无线链路控制(Radio Link Controller，简称“RLC”)、分组数据会聚协议(Packet Data Convergence Protocol，简称“PDCP”)和广播/组播控制(Broadcast/Multicast Control，简称“BMC”)。

其中，RLC主要用于分段和重组、级联、填充、用户数据的传送、按序发送高层数据、副本检测、流量控制、非确认数据传递模式下序号检查、协议错误检测和恢复、加密等。它在实现上述功能时，使用了以下三种数据传输模式：确认模式(Acknowledged Mode，简称“AM”)、非确认模式(Unacknowledged Mode，简称“UM”)和透明模式(Transparent Mode，简称“TM”)。其中，AM数据传输的可靠性最高。

在AM模式中，包含两种协议数据单元(Protocol Data Unit，简称“PDU”)：AMD(Acknowledged Mode Data，确认模式数据)PDU、控制PDU。前者用于传送数据，后者用于传送控制及状态信息。每个AMD PDU携带一个序列号(Sequence Number，简称“SN”)，序列号在0到4095之间循环递增。状态PDU(STATUS PDU)是控制PDU的一种，用于在发送双方之间传送状态信息。一个或多个STATUS PDU称为状态报告(STATUS REPORT)。

采用AM模式的RLC通过滑动窗机制进行数据传送，发送窗和接收窗的大小均可配置。其中接收方维护的两个状态变量VR(R)和VR(H)。前者表示下一个待接收的AMD PDU序列号；后者表示已接收到的AMD PDU中序列号最大值加1。若VR(R)和VR(H)不相等，则表示存在AMD PDUs丢失。

为保证数据传输的可靠性，在AM模式下采用自动重传请求(AutomaticRepeat Request，简称“ARQ”)机制。在第三代合作伙伴项目(3rd GenerationPartnership Project，简称“3GPP”)的RLC协议中，其ARQ机制的实现可结合附图1描述如下：首先，在步骤100中，发送方10向接收方20发送数据；接着，在步骤101中，接收方20根据VR(R)和VR(H)来判断是否存在数据丢失，并发送STATUS REPORT，要求发送方10重传丢失的数据；最后，在步骤102中，发送方10根据STATUS REPORT的指示进行重传。

在构成上述STATUS REPORT的STATUS PDU中，现有的协议定义了三种超域(Super Field，简称“SUFI”)类型，用于指示AMD PDU的丢失情况，它们分别是BITMAP、LIST和RLIST。简单的说，这些SUFI类型是AMD PDU丢失情况的三种不同的描述方式，它们通过不同的数据结构和表示方法来指示丢失情况。它们的数据长度并不是固定的，可应用于不同的情况。

其中，选用BITMAP时，每个PDU都用一个比特来表示丢失情况，例如0表示丢失，1表示收到。例如用BITMAP表示SN为1至5的5个PDU的丢失情况，假设第一个和第二个PDU丢失，剩下三个均收到，则丢失情况可表示为00111。采用BITMAP的好处是方法简单、直观，而且这种方式得到厂家的广泛支持。然而，其缺点是数据长度一般来说比较长，例如用BITMAP表示SN为1至50的连续50个丢失的PDU，则需要50个比特，每个比特均为0。

在选用LIST时，须指示第一个丢失的PDU的位置，以及其后连续丢失的PDU的个数，这时又可称其为丢失长度。例如用LIST表示SN为1至5的5个PDU的丢失情况，假设第一个和第二个PDU丢失，此时须指出：第一个丢失的PDU位置为1，丢失长度为1。又例如用LIST表示SN为1至50的连续50个丢失的PDU，则只须指出：第一个丢失的PDU位置为1，丢失长度为49。由此可见，LIST适合于连续丢失的情况。

在选用RLIST时，须指示当前丢失的PDU的位置，以及其后每个丢失的PDU与前一个丢失的PDU的距离，这时又可称其为丢失距离，其值为这两个丢失的PDU的SN之差。例如用RLIST表示SN为1至5的5个PDU的丢失情况，假设第一个和第二个PDU丢失，此时须指出：当前丢失PDU的位置为1，丢失距离为1。又例如用RLIST表示SN为1至50的连续50个丢失的PDU，则须指出：当前丢失的PDU位置为1，第二个丢失的PUD与第一个丢失的PDU丢失距离为1；第三个丢失的PUD与第二个丢失的PDU丢失距离为1......如此不断循环描述，直至描述到最后一个丢失的PDU。由此可见，RLIST不适合于连续丢失的情况，它更适合于间断丢失的情况。例如用RLIST表示SN为1至50的PDU丢失情况，假设第一个和最后一个PDU丢失，其余PDU接收成功，则只须指出：当前丢失的PDU位置为1，丢失距离为49。

通过上述说明，可以知道，同一个STATUS REPORT丢失情况均可通过这三种SUFI类型单独描述。然而，在不同的情况下，三种SUFI类型各有优劣。在某些情况下，采用某种SUFI类型，可以使得数据简短、清晰；而采用其他SUFI类型，则会使得数据冗长、复杂。

除了如上所述的使用单一的SUFI描述丢失情况外，还可以在一个STATUS REPORT中组合使用多个SUFI。例如，要表示SN为1至30的PDU的丢失情况，假设其中SN为1至10的PDU丢失，SN为15和20的PDU也丢失，其余PDU成功收到。则可运用LIST和RLIST组合表示如下：用LIST表示1至10的PDU丢失，第一个丢失的PDU位置为1，丢失长度为9；用RLIST表示15和20的PDU丢失，当前丢失的PDU位置为15，丢失距离为5。

通过上述说明，可以看出，在不同情况下，使用不同的SUFI或SUFI组合，其数据长度将差异很大，有的会简单清晰，有的则会复杂冗长。然而，在目前的协议中，并没有给出不同情况下，SUFI类型的选择方法。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：在STATUS REPORT中缺少了对SUFI类型的选择方法，使得容易出现选择不当的情况，导致所构造的STATUS REPORT需要占用更多的PDU空间，从而造成空中接口资源的浪费。

造成这种情况的主要原因在于，在不同的丢失情况下，不同的SUFI类型所构造的STATUS REPORT在数据长度上存在较大差异；而目前却缺少了针对不同情况下，对SUFI类型的选择方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，使得所选择的SUFI构造出的STATUS REPORT占用尽量少的PDU空间，以避免SUFI选择不当而造成的空口资源的浪费。

为实现上述目的，本发明提供了一种无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，包含以下步骤：

A.计算接收方第一状态变量和第二状态变量的差值；

B.判断所述用所述第一超域类型表示协议数据单元接收情况所需空间是否满足第一关系，如果满足，则采用第一超域类型，否则进入步骤C；

C.判断所述第一状态变量和第二状态变量的差值与接收窗的大小是否满足第二关系，如果满足，则采用第二超域类型，否则采用第三超域类型。

其中，所述第一状态变量用于表示下一个待接收的协议数据单元的序列号；

所述第二状态变量用于表示已接收的协议数据单元的最大序列号加1。

所述第一超域类型为BITMAP，通过连续的比特位表示连续的协议数据单元的丢失情况，其中每一个比特对应一个协议数据单元；

所述第二超域类型为LIST，通过指示第一个丢失的协议数据单元位置和其后连续丢失的协议数据单元个数来表示协议数据单元的丢失情况；

所述第三超域类型为RLIST，通过指示当前丢失的协议数据单元的位置，以及下一个丢失的协议数据单元与前一个丢失的协议数据单元的距离来表示协议数据单元的丢失情况。

所述第一关系是用所述第一超域类型表示协议数据单元接收情况所需空间不大于所述状态协议数据单元剩余空间大小的一半。

所述第二关系是所述第一状态变量和第二状态变量的差值小于所述接收窗大小的一半。

当第一状态变量不等于第二状态变量时，所述步骤A中计算的第一状态变量和第二状态变量的差值表示接收方可能检测到的丢失的协议数据单元的最大数目加1。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，在构造STATUS REPORT时，提供了一种选择SUFI的方法。该方法是综合考虑了DISTANCE、STATUS PDU剩余空间的大小以及接收窗大小的关系而得出的一个选择标准。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过适当选择SUFI类型，可用较少的数据长度构造STATUS REPORT，有效的避免了空中接口资源的浪费，提高了通信效率。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的3GPP的RLC协议中的ARQ机制流程；

图2是根据本发明的一个实施例的RLC协议STATUS REPORT的SUFI类型选择流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如前文所述，三种SUFI分别适用于不同情况：LIST适用于PDU连续丢失的情况，RLIST适用于PDU间断丢失且间隔较大的情况，BITMAP适用于其它情况。根据不同SUFI的不同特性，并结合相应接收情况以及STATUSPDU剩余空间的大小和接收窗大小等条件，可按照如图2所示的流程进行选择：

首先，进入步骤201，计算VR(R)和VR(H)之间的差值，记为距离参数(DISTANCE)。当VR(R)不等于VR(H)时，此值为可能丢失的PDU的最大数目加1，它反映了当前的接收情况，该值越大，可能丢失的PDU数目越大。例如，接收方希望下一个接收到的PDU的SN为5，即VR(R)等于5；而实际收到的PDU中SN最高为10，即VR(H)等于11，所以DISTANCE＝VR(H)-VR(R)＝6，它表示最多可能丢失5个PDU，需发送STATUS REPORT。

接着进入步骤202，根据DISTANCE计算使用BITMAP需要的空间，由现有技术可知，DISTANCE的长度决定了使用BITMAP时所需的比特数。

然后进入步骤203，判断使用BITMAP所需要的空间是否小于或等于STATUS PDU剩余空间即STATUS PDU中可用比特数的一半，如果是则进入步骤204，即选择使用BITMAP类型；否则进入步骤205。可见，步骤203中所述的是使用BITMAP方式的条件。如果符合该步骤所述的条件，则说明此时使用BITMAP并不会带来严重的空间浪费，因而应优先使用BITMAP方式。因为它最简单、最直观，而且得到厂家的广泛支持。

在步骤205中，判断DISTANCE是否小于接收窗大小的一半，如果是，则进入步骤206，即选择使用LIST；否则进入步骤207，即选择使用RLIST。可以理解，在步骤205中，如果DISTANCE小于接收窗大小的一半，则说明丢失的PDU较集中，适合使用LIST；如果DISTANCE大于接收窗大小的一半，则说明PDU丢失的间隔较大，适合使用RLIST。

总的来说，上述方法通过反映丢失情况的DISTANCE值与STATUS PDU剩余空间的大小以及接收窗大小的关系，选择出一种SUFI，使得它在概率上能构造较优的STATUS REPORT。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，包含以下步骤：

A.计算接收方第一状态变量和第二状态变量的差值；

B.判断所述第一状态变量和第二状态变量的差值与状态协议数据单元的大小是否满足第一关系，如果满足，则采用第一超域类型，否则进入步骤C；

C.判断所述第一状态变量和第二状态变量的差值与接收窗的大小是否满足第二关系，如果满足，则采用第二超域类型，否则采用第三超域类型。

2.根据权利要求1所述的无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，所述第一状态变量用于表示下一个待接收的协议数据单元的序列号；

所述第二状态变量用于表示已接收的协议数据单元的最大序列号加1。

3.根据权利要求1所述的无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，所述第一超域类型用于通过连续的比特位表示连续的协议数据单元的丢失情况，其中每一个比特对应一个协议数据单元；

所述第二超域类型用于通过指示第一个丢失的协议数据单元位置和其后连续丢失的协议数据单元个数来表示协议数据单元的丢失情况；

所述第三超域类型用于通过指示当前丢失的协议数据单元的位置，以及下一个丢失的协议数据单元与前一个丢失的协议数据单元的距离来表示协议数据单元的丢失情况。

4.根据权利要求1所述的无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，所述第一关系是用所述第一超域类型表示协议数据单元接收情况所需空间不大于所述状态协议数据单元剩余空间大小的一半。

5.根据权利要求1所述的无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，所述第二关系是所述第一状态变量和第二状态变量的差值小于所述接收窗大小的一半。

6.根据权利要求1所述的无线链路控制协议状态报告超域类型的选择方法，其特征在于，当第一状态变量不等于第二状态变量时，所述步骤A中计算的第一状态变量和第二状态变量的差值表示接收方可能检测到的丢失的协议数据单元的最大数目加1。

Images