CN101411111B - 从arq sdu形成至少一个arq pdu的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从ARQ服务数据单元(SDU)形成至少一个ARQPDU的方法，该ARQ PDU包括头部部分和数据部分，并且该方法包括响应于对ARQ SDU的最后比特在PDU中的存在性的判定，来向所述头部部分选择性地添加长度指示符字段，并且如果HARQ PDU由多个ARQ PDU形成，其中，如果发现最后的ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特则该ARQ PDU被配置在其头部内不包括LI，并且虽然所有其他ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特，LI也将被添加到它们之中。

Description

从ARQ SDU形成至少一个ARQ PDU的方法

背景技术

自动重复请求(ARQ)是一种已知的纠错方法，其中，接收机被配置为检测所传送的消息中的差错并随后请求对该消息的重发。混合自动重复请求(HARQ)是已知的，并且可以由一个或多个ARQ协议数据单元(PDU)形成，并且同样地用于纠错目的。 

根据在用于通用移动电信系统(UMTS)的第三代合作伙伴项目(3GPP)内提出的规范，发现ARQ协议和HARQ协议中的每一个处于不同的物理实体中，即，对于ARQ协议是无线电网络控制器(RNC)，对于HARQ协议是逻辑Node-B(节点B)。 

已经确定，通过使ARQ和HARQ协议一起处于诸如E-Node-B之类的单个物理实体中，可以实现数据传输延迟的降低，并且当前的3GPP长期演进(LTE)项目就是针对这种处理的。为了成功地使ARQ和HARQ协议一起处于单个物理实体上，已经注意到，LTE要求ARQ和HARQPDU的新格式，这种新格式将提供更迅速的数据吞吐量并且还将更高效地使用可用的无线电资源。 

任何这种PDU格式都将有利地适用于表现出ARQ和HARQ协议并且一起处于单个物理实体中的所有系统。 

发明内容

虽然根据3GPP标准提议存在各种关于适当的ARQ/HARQ PDU格式的可用性的提议，但是本发明尝试提供用于提高诸如Tdoc(R2-060076)中所述的已知提议的数据吞吐量的ARQ/HARQ PDU格式。 

根据本发明的一个方面，提供了一种从ARQ服务数据单元(SDU)形成至少一个ARQ PDU的方法，该ARQ PDU包括头部部分和数据部分，并且该方法包括响应于对ARQ SDU的最后比特在PDU中的存在性的 判定，来向所述头部部分选择性地添加长度指示符字段。 

本发明的尤其有利之处在于，通过响应于对PDU内是否存在ARQSDU的最后比特的判定来决定LI字段在头部部分内的存在性，就真正可以在适当时从头部中省略LI字段，并且从而减少头部开销，从而在PDU内为数据有效载荷留出更多空间。 

有利的是，通过只在必要时，并且如上所述只在发现PDU携带着ARQ SDU的最后比特时，才将LI字段结合到头部中，本发明因此有效地减少了头部开销。 

如果来自不同SDU的多个ARQ PDU被形成为一个HARQ PDU，那么，如果发现最后的ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特则LI不被包括在该最后的ARQ PDU中，并且即使所有其他ARQ PDU未携带ARQSDU的最后比特，LI也将被添加到它们之中。即，这是先前段落中的规则的例外。 

ARQ PDU中LI字段的存在性与最后片段指示符字段(LSI)相结合帮助了接收器重新组装ARQ SDU。 

当然，将会明白，本发明可以包括这样一种方法，其中，如果判定ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特，则该方法包括以下步骤：判定多个PDU是否从不同的SDU形成为共同的HARQ PDU。 

有利地，LI字段的存在性是利用ARQ头部的片段和长度字段来指示的。 

作为另一特征，该方法可以包括以下步骤：对每个ARQ PDU只提供一个最后片段指示符(LSI)。 

与当前的ARQ格式相比，这可能是更加有利的，在当前的ARQ格式中，所需LSI字段的数目对应于针对每ARQ PDU发现的分段级别的数目。 

因此，从以上可以明白，本发明提出了一种经修改的帧格式，该帧格式有利地用于减少头部字段所需的比特的数目。 

可以设想，根据本发明所要占用的带宽与现有技术相比减少了26％。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种ARQ PDU帧结构，包括头部 部分和数据部分，其中头部部分被配置为以响应于对形成ARQ PDU的ARQ SDU的最后比特在所述ARQ PDU中的存在性的判定的方式，来选择性地包括长度指示符字段。 

从以上将会注意到，ARQ PDU帧结构被有利地配置为仅当发现该PDU携带着ARQ SDU的最后比特时，才允许LI的添加。 

作为替换，提供了一种由多个ARQ PDU形成的HARQ PDU，其中如果发现最后的ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特则该最后的ARQPDU被配置为在它的头部内不包括LI，并且即使所有其他ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特，LI也将被添加到它们之中。 

ARQ PDU中LI字段的存在性与最后片段指示符字段(LSI)相结合帮助了接收器重新组装ARQ SDU。 

以下仅以示例方式参考附图描述本发明，在附图中： 

附图说明

图1是具有ARQ和HARQ协议的MAC体系结构的示意图； 

图2A和2B分别示出了ARQ PDU和HARQ PDU的PDU帧结构格式； 

图3是示出根据本发明一个实施例添加或省略长度指示符字段的方式的流程图； 

图4A和4B示出了根据本发明一个实施例出现的HARQ PDU的结构； 

图5A和5B示出了根据本发明另一个实施例出现的HARQ PDU的结构； 

图6示出了由对来自不同ARQ实体的ARQ PDU的复用而形成的HARQ PDU的结构和形成；以及 

图7示出了从ARQ SDU形成HARQ PDU和ARQ PDU。 

具体实施方式

在LTE项目的3GPP标准化内，已经考虑了ARQ和HARQ帧格式。 但是，这种考虑局限于其对数据吞吐量的处理。 

本发明尝试通过提高数据吞吐量来克服这种局限，并且，为了实现这种提高，本发明尝试减小头部信息所需的空间以便为每个PDU内的数据有效载荷留下更大量的空间。 

本发明内的主要概念是响应于对ARQ SDU的最后比特在所讨论的PDU内的存在性的判定来控制对LI头部字段的包括。 

通过以这种方式来使用L1头部字段的存在性，于是可以发现，只在必要时才在头部中包括L1头部字段，而不是在所有头部内都一律包括。 

参考图1，提供了ARQ和HARQ协议在例如MAC E-node B或MACUE内一起工作的方式的示意图。 

如图所示，提供了MAC体系结构10，其包括多个逻辑信道10，该多个逻辑信道10提供了利用优先权/调度控制器16来控制并随后递送到复用器18的多个ARQ PDU12、14。 

一旦被复用器18所组合，ARQ PDU就用于形成HARQ PDU20，该HARQ PDU20被继续递送到传输信道22上。 

参考图2A和2B，示出了ARQ PDU和HARQ PDU的结构。 

至于图2A，示出了ARQ PDU24，其包括具有下文进一步论述的各种字段的头部26，以及包括数据有效载荷28的第二部分。 

至于图2B，HARQ PDU结构当然由一个或多个ARQ PDU形成，因此包括HARQ PDU结构30，该HARQ PDU结构30包括多个ARQ PDU的相应头部字段32，其中第一头部字段34与第一ARQ PDU相关，第二头部字段36与第二ARQ PDU字段相关，第三头部部分与第三ARQ PDU相关。 

在头部字段之后，它们提供了多个ARQ PDU数据有效载荷，这些有效载荷包括分别与头部32、36和38相关的各个有效载荷42、44和46。图2A内的头部36、38中的每一个共享着更详细图示出的第一头部34的结构。图2A的头部26和图2B的头部32的不同字段在下文中进一步论述。 

仅在LTE允许将ARQ PDU的多个IP流复用成一个HARQ PDU时才 需要MID字段。该字段一般具有4比特的长度。 

SN(序列号)：在加密(目前对于LTE没有定义执行加密的层)期间使用的那个SN被提取并在ARQ和HARQ处被再使用。SN字段具有12比特的长度。 

SL(片段和长度指示符)：第1比特指示片段信息(SI、LoS、LSI和SSI)的存在性，第2比特指示LI字段的存在性。SL字段具有2比特的长度。 

SI(片段索引)：这提供了对ARQ SDU的片段号的指示，并且具有4比特的长度。 

LoS(分段级别)：分段的级别始终与SI或SSI相关联。它具有1比特的长度，并且在所传送的实际片段由先前的SI/SSI字段指示时被设定为“0”，并且在所传送的实际片段是先前SI/SSI的子片段时被设定为“1”。实际片段的SSI于是应当在下一字段中。 

SSI(子片段指示符)：如果重发要求对先前传送的ARQ PDU(它是ARQ SDU的片段)进行分段，则SSI指示片段号并且具有4比特的长度。 

LSI(最后片段指示符)：此字段跟随LoS(被设定为0)字段。另外，它可以帮助接收器将PDU重新组装成SDU，并且具有1比特的长度。LSI如果是最后的片段则被设定为“1”，否则它被设定为“0”。 

LI(长度指示符)：指示出ARQ PDU的长度。 

根据本发明当然可以明白，如果ARQ PDU携带着ARQ SDU的最后比特，则LI被添加到该ARQ PDU。 

另外，如果存在来自不同ARQ SDU的ARQ PDU到一个HARQ PDU的连接，则LI被添加到除最后的ARQ PDU之外的所有ARQ PDU，如果该最后的ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特的话。当然，如果PDU不属于上述任何类别，则它不需要LI字段。LI字段一般具有15比特或7比特的长度。 

以比特为单位的实际PDU长度＝((LI*8)-4)，这是因为未进行字节对齐的12比特SN被从SDU中提取出来并用作ARQ和HARQ PDU的SN。

E：扩展比特，其具有1比特的长度，并且如果存在任何另外的头部则它被设定为“1”，否则它被设定为“0”。 

为了进一步说明本发明，下面说明头部的构造，该构造用于示出针对SL字段的四个值中的每一个，SI、LoS、SSI、LSI和LI字段的使用。应当明白，MID、SN、SL和E比特始终存在于每个头部中。 

SL：00 

    -SI、LoS、SSI、LSI和LI字段不存在 

SL：01 

    -LI存在 

    -SI、SSI、LoS和LSI不存在 

SL：10 

    -LI不存在 

    -请参见以下A和B 

SL：11 

    -LI存在 

    -请参见以下A和B 

A.如果这是作为ARQ SDU的片段的ARQ PDU的初始传送，则 

    -SI存在 

    -LoS＝0 

    -LSI跟随LoS字段 

    -分段级别＝1 

B.如果这是重发， 

     -先前传送的ARQ PDU在此次传送中被进一步分段，则 

        -分段级别＝分段级别+1

     -先前传送的ARQ PDU不被分段，则 

        -分段级别＝分段级别 

     -SI存在 

     -LoS的数目＝分段级别，LoS(1)至LoS(分段级别-1)＝1，并且LoS(分段级别)＝0

    -SSI的数目＝分段级别-1 

    -LSI跟随LoS(分段级别) 

下面参考图3来进一步说明本发明的方法的实施例，图3包括用于指示LI字段如何以及何时被添加到头部中的流程图。 

参考图3，对于每个ARQ PDU，在50判定该ARQ PDU是否携带ARQ SDU的最后比特。 

如上所述，可以提供多个ARQ PDU来表示ARQ SDU，或者单个ARQ PDU可以表示单个ARQ SDU。 

如果在步骤50中判定ARQ PDU携带着ARQ SDU的最后比特，则该方法进行到步骤52，在步骤52中，判定LI应当被包括在头部内。 

但是，如果在步骤50判定ARQ PDU不携带ARQ SDU的最后比特，则该方法进行到步骤54，在步骤54中，判定所讨论的ARQ PDU是否是HARQ PDU内多个连接的ARQ PDU之一。 

如果在步骤54中判定ARQ PDU是HARQ PDU内的这种多个连接的ARQ PDU之一，则该方法进行到步骤56，在步骤56中，判定所讨论的ARQ PDU是否是HARQ PDU内的最后一个。 

如果在步骤56中判定ARQ PDU不是HARQ PDU中的最后一个，则该方法进行到步骤52，在步骤52中判定LI应当被包括在头部内。 

如果在步骤54中判定ARQ PDU未与HARQ PDU内的其他ARQPDU连接；或者在步骤56中判定ARQ PDU是HARQ PDU内的最后一个，则该方法进行到步骤58，在步骤58中判定LI不需要被包括在头部内。 

作为进一步的说明，下面论述不同的场景，这些场景用于说明使用根据本发明出现的帧格式的方式。 

第一场景包括可能最常见的情况，并且提供了关于如何能够减小消息头部的清楚指示。 

ARQ SDU(IPv6ROHC压缩，包含一个话音帧)大小＝6(ROHC头部)+32(AMR RTP有效载荷)＝38字节＝304比特 

时间间隔：正好每20ms一个SDU

ARQ BLER＝0％ 

HARQ BLER＝10％ 

HARQ PDU大小＝104比特 

将要传送的ARQ数据＝ARQ SDU-ARQ SN＝292比特 

第1、第2和第3HARQ PDU的头部大小＝24，并且实际要传送的ARQ数据为＝80比特 

第4HARQ PDU的头部大小＝32比特，并且实际要传送的ARQ数据为＝52比特 

SDU需要被分段成4个HARQ PDU。 

参考图4A和4B，提供了根据该第一场景出现的四个HARQ PDU的结构的图示。 

但是，至于图4B，则示出了第4HARQ PDU，并且其在头部内包括LI字段。 

通过以下比较，可以很容易明白，本发明与ARQ的现状相比如何能够提供有利的性能。 

关于每ARQ PDU的头部比特数目，在现有技术中需要32个比特，而利用本发明，对于第1、第2和第3HARQ PDU需要24比特，对于第4HARQ PDU需要32比特。 

传送一个ARQ SDU所需的PDU的总数目对于现有技术来说是5，而在联系本发明来计算时仅为4。 

在现有技术内，总头部开销在160的范围中，而利用本发明这个数字被减少到104比特的量级。 

对于现有技术，由于全部数据和HARQ头部的组合而发生的比特总数对于现有技术来说是452(292+160)，而对于本发明则是396(292+104)。 

至于带宽值，了解到现有技术占用了26.26kbps的带宽，而利用本发明，则占用了21.008kbps量级的带宽。 

参考图5A和5B，这些图示出了另一个场景的HARQ PDU结构，该场景涉及ARQ SDU片段的重发，并且其中HARQ PDU大小已经改变，从 而原始的ARQ PDU无法再在单个HARQ PDU内传送，因此需要进一步的分段。也就是说，HARQ PDU大小在80比特量级，并且因为它无法容纳原始PDU，所以需要分段。 

这样，ARQ PDU-1包括32比特头部的子片段并且具有48比特数据，而ARQ PDU-2包括具有大小为40比特的头部的第2子片段，而要传送的实际数据包括28比特。 

图5A示出了第1子片段的HARQ PDU，其包括具有上述尺寸的头部部分68和数据有效载荷部分70，而图5B示出了第2子片段的HARQPDU，其具有头部72，值得注意的是该头部包括LI，并且还包括数据有效载荷74，且包括上述的比特数目。将会明白，HARQ PDU并未被第2片段完全填满，由于没有更多的数据要传送，因此需要一些添加，并且正是出于这个原因L1帮助指示实际数据在何处结束以及填充在何处开始。 

当然，可以明白，HARQ可以不使用上述填充，而是将可用的空闲空间用于任何其他目的。 

在该第二场景内，应当明白，所占用的带宽与现有技术内的相同。 

至于第三场景，示出了将来自不同ARQ实体的数据复用到单个HARQ PDU中。但是，为了简单，在图中没有示出有关比特数目。 

因此，至于图6，示出了第一数据流78和第2流86的复用，该第一数据流78包括被分段成第1ARQ PDU82和第2ARQ PDU84的ARQSDU80，该第二流86包括给出单个ARQ PDU90的ARQ SDU88。 

一旦被复用，HARQ PDU就通过利用头部区域92和PDU有效载荷数据94所示的方式容纳了两个ARQ SDU80、88。 

至于第四场景，HARQ PDU大小被配置成在第3HARQ PDU时改变，其出现在SDU传送的中部。 

这里参考图7，该图示出了ARQ SDU96、ARQ PDU98和HARQPDU100。 

应当明白，这里使用了与第一场景中出现的那些相对应的值，主要不同在于HARQ PDU大小在第3HARQ PDU时被改变，以便传送一个ARQSDU和五个HARQ PDU。

如ARQ PDU内所示，ARQ头部和SDU数据的大小是95比特，直到第3HARQ PDU为止，此时它被改变到75比特。 

然而，至于HARQ PDU100，这里的大小是100比特，直到它在第3HARQ PDU时减少到80比特为止。 

因此，从上述四个场景可以明白就传送速度和网络资源高效使用而言本发明与现有技术相比如何有利，并且还可以明白如果在ARQ SDU传送完成之前存在HARQ PDU大小的变化，则如何可以消除重新分段或连接的需要。 

通过为ARQ和HARQ PDU规定能够提供更迅速、更高效的数据吞吐量的格式，有利地实现了使ARQ和HARQ协议一起处于单个物理实体内的可能性，以便降低3GPP LTE传送的整体延迟。

Claims (5)

1.一种从自动重复请求服务数据单元ARQ SDU形成至少一个自动重复请求协议数据单元ARQ PDU的方法，所述ARQ PDU包括ARQ头部和数据部分，并且所述方法包括响应于对ARQ SDU的最后比特在所述ARQPDU中的存在性的判定，来向所述ARQ头部选择性地添加长度指示符LI字段，其中，在来自不同ARQ SDU的多个ARQ PDU形成一个混合自动重复请求协议数据单元HARQ PDU的情况下，如果发现最后的ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特则LI字段不被包括在该最后的ARQ PDU中，并且虽然所有其他ARQ PDU未携带ARQ SDU的最后比特，但LI字段将被添加到所有其他ARQ PDU。

2.如权利要求1所述的方法，其中，仅当发现所述ARQ PDU携带着所述ARQ SDU的最后比特时，才将所述LI字段包括为ARQ头部的一部分。

3.如权利要求1所述的方法，其中，如果判定ARQ PDU未携带ARQSDU的最后比特，则该方法包括以下步骤：判定多个ARQ PDU是否从不同的ARQ SDU形成为共同的HARQ PDU。

4.如权利要求1至3中任何一个所述的方法，其中LI字段的存在性是利用ARQ头部的片段和长度字段来指示的。

5.如权利要求1至3中任何一个所述的方法，包括以下步骤：对每个ARQ PDU只提供一个最后片段指示符。

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