CN101420719A - 使用定时器避免拖延时间的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了使用定时器避免拖延时间的系统和方法。所述方法包括经过无线链路接收数据块，判定是否未曾接收到以前的数据块，如果未曾接收到以前的数据块，则把所接收的数据块存储在再排序缓冲器中，然后当定时器到期时从缓冲器输出所接收的块。根据发送序列号的比较来判定是否丢失以前的数据块。在所述方法的其它步骤中，根据第二定时器时间周期的到期而从缓冲器输出接续数据块。有利地控制定时器的时间周期以防止相对于存储在缓冲器中的数据块的发送序列号的返回情况。

Description

使用定时器避免拖延时间的系统和方法

本申请是分案申请，原申请的申请号为02828159.4，申请日为2002年12月31日，发明名称为：对高速下行链路分组接入系统使用定时器避免拖延时间的系统和方法。

技术领域

本发明一般涉及无线通信，尤其，涉及一种系统和方法，用于改进移动无线电通信系统中接收机接收的分组数据的发送效率。

技术领域

通用移动电信系统(UMTS)是已经从众知为全球移动通信系统(GSM)的标准而发展的第三代移动通信系统。这个标准是欧洲标准，它针对提供基于GSM核心网以及宽带码分多址(W—CDMA)技术的一种改进的移动通信服务。在1998年12月，欧洲的ETSI、日本的ARIB/TTC、美国的T1以及韩国的TTA为了创建使UMTS标准化的规格的目的而组成第三代合作项目(3GPP)。

通过3GPP执行的、使UMTS标准化的工作已经导致形成五个技术规格组(TGS)，每个规格组针对形成具有独立操作的网络单元。更具体地，每个TSG开发、认可和管理有关区域中的一个标准规格。在它们中间，无线电接入网(RAN)组(TSG—RAN)开发用于UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)的所要求的功能、项目以及接口的规格，UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)是支持UMTS中的W—CDMA接入技术的新的RAN。

TSG—RAN组包括一个全体出席的组以及四个工作组。工作组1(WG1)开发了用于物理层(第一层)的一个规格。工作组2(WG2)规定了数据链路层(第二层)和网络层(第三层)的功能。工作组3(WG3)定义了用于UTRAN中基站、无线电网络控制器(RNC)以及核心网之间的接口的一个规格。最后，工作组4(WG4)讨论了用于估算无线电链路性能所需要的要求以及无线电资源管理所需要的项目。

图1示出3GPP UTRAN的结构。这个UTRAN 10包括一个或多个无线电网子系统(RNS)120和130。每个RNS 120和130包括RNC 121和131以及由RNC管理的一个或多个节点B 122和123和132和133(例如，基站)。把RN C121和131连接到移动交换中心(MSC)141，它执行与GSM网的切换电路的通信。RNC还连接到服务一般分组无线电服务支持节点(SGSN)142，它执行与一般分组无线电服务(GPRS)网的切换分组的通信。

节点B是通过RNC管理的，通过上行链路接收终端150(例如，移动站、用户设备和/或签约用户单元)的物理层发送的信息，以及通过下行链路把数据发送到终端150。因此，节点B的操作如同终端150的UTRAN的接入点。

RNC执行包括分配和管理无线电资源的功能。把直接管理节点B的一个RNC称为控制RNC(CRNC)。CRNC管理公共无线电资源。另一方面，服务RNC(SRNC)管理分配给各个终端的专用无线电资源。CRNC可以与SRNC相同。然而，当终端从SRNC区域偏离而移动到另一个RNC区域时，CRNC可能与SRNC不同。因为UMTS网中各个单元的物理位置可以变化，所以单元的接口是必需的。通过1ub接口使节点B和RNC相互连接。通过1ur接口使两个RNC相互连接。把RNC和核心网之间的接口称为1u。

图2示出基于3GPP RAN而操作的终端以及UTRAN之间的无线电接入接口协议的结构。物理层(PHY)、数据链路层、以及网络层水平地形成无线电接入接口协议，并且垂直地分割成用于发送控制信息的控制平面以及用于发送数据信息的用户平面。用户平面是一个区域，要把诸如话音或IP分组之类的用户话务信息发送到该区域中。控制平面是一个区域，要把诸如网络接口或呼叫的的保养和管理发送到该区域中。

在图2中，根据通信系统中众知的开放系统互连(OSI)标准模型的三个较下层，可以把协议层分成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。

第一层(L1)的操作如同用于无线电接口的物理层(PHY)，并且通过一条或多条传输信道连接到上媒体接入控制(MAC)层。物理层使用适合于无线电环境的各种编码和调制方法通过传输信道把传送给物理层(PHY)的数据发送到接收机。根据物理层(PHY)和MAC层之间的传输信道是由单个终端专用的还是由数个终端共享的而把传输信道分成专用传输信道和公共传输信道。

第二层L2的操作如同数据链路层，并让各个终端共享W—CDMA网的无线电资源。把第二层L2分成MAC层、无线电链路控制(RLC)层、分组数据集中协议(PDCP)层以及广播/多址传输控制(BMC)层。

MAC层通过逻辑信道和传输信道之间的适当的映射关系来传送数据。逻辑信道把上层连接到MAC层。根据所发送信息的类型而提供各种逻辑信道。一般，当发送控制平面的信息时，使用控制信道。当发送用户平面的信息时，使用话务信道。根据所执行的功能把MAC层分成两个子层。两个子层是位于SRNC中和管理专用传输信道的MAC—d子层和位于CRNC中和管理公共传输信道的MAC—c/sh子层。

RLC层形成合适的RLC协议数据单元(PDU)，该RLC协议数据单元适合于通过从上层接收的RLC服务数据单元(SDU)的分段和连接功能进行发送。RLC层还执行自动重复请求(ARQ)功能，通过该功能，再发送在发送期间丢失的RLC PDU。RLC层按三个模式来操作：透明模式(TM)、未确认模式(UM)以及确认模式(AM)。模式的选择取决于用来处理从上层接收的RLC SDU的方法。在RLC层中存在一个RLC缓冲器，存储从上层接收的RLC SDU或RLC PDU。

分组数据集中协议(PDCP)层是RLC层的上层，所述RLC层允许通过网络协议(诸如IPv4或IPv6)发送数据项。可以使用用于压缩和发送分组中的标头信息的一种标头压缩技术，进行有效的IP分组发送。

广播/多址传输控制(BMC)层允许通过无线电接口从小区广播中心(CBC)发送消息。BMC层的主要功能是调度和发送给终端的小区广播消息。一般，通过按未确认模式操作的RLC层发送数据。

因为使用分组切换方法而把PDCP层和BMC层连接到SGSN，并且只位于用户平面中，因为它们只发送用户数据。不象PDCP层和BMC层，RLC层可以根据连接到上层的一个层而包括在用户平面中和控制平面中。当RLC层属于控制平面时，从无线电资源控制(RRC)层接收数据。在其它情况中，RLC层属于用户平面。一般，把通过第二层(L2)从用户平面到上层提供的用户数据的发送服务称为无线电承载(RB)。把通过第二层(L2)从控制平面到上层提供的控制信息的发送服务称为信令无线电承载(SRB)。如在图2中所示，在RLC和PDCP层中可以存在多个输入。这是因为一个终端具有多个RB以及一个或两个RLC输入，而对于一个RB，一般只使用一个PDCP输入。RLC层以及PDCP层的输入可以在每个层中执行独立的功能。

只在控制平面中定义位于第三层(L3)最低部分处的RRC层，它控制与RB的设置、再配置以及解除有关的逻辑信道、传输信道以及物理信道。此时，设置RB意味着规定提供特定服务和设置各个详细的参数和操作方法所需要的协议层和信道的特征的一些过程。有可能通过RRC消息发送从上层接收的控制消息。

上述W—CDMA系统试图得到室内和皮蜂窝区情况中的2Mbps发送速度以及一般无线电条件下的384kbps发送速度。然而，当无线因特网变得更普及以及签约用户数量增加时，将提供更多各式各样的服务。为了支持这些服务，期望需要更高的发送速度。在当前的3GPP协会中，正在进行研究，以通过开发W—CDMA网来提供高发送速度。已知的一种代表系统是高速下行链路分组接入(HSDPA)系统。

HSDPA系统是基于WCDMA的。它支持到下行链路的10Mbps的最大速度，并且预期比现有系统提供更短的延迟时间以及提高的容量。已经把下列技术应用于HSDPA系统，以便提供更高的发送速度以及扩大的容量：链路适配(LA)、混合自动重复请求(HARQ)、快速小区选择(FCS)以及多输入、多输出(MIMO)天线。

LA使用适合于信道条件的一种调制和编码方案(MCS)。当信道条件良好时，使用诸如16QAM或64QAM之类的高度调制。当信道条件差时，使用诸如QPSK之类的低度调制。

一般，低度调制方法支持的发送话务量少于高度调制方法支持的发送话务量。然而，在低度调制方法中，当信道条件不理想时，发送成功率较高，因此当衰落或干扰的影响较大时，使用这种形式的调制是有利的。另一方面，在高度调制方法中的频率效率要优于低度调制方法。在高度调制方法中，例如，使用5MHz带宽的W—CDMA有可能得到10Mbps的发送速度。然而，高度调制方法对于噪声和干扰是极敏感的。因此，当用户终端位于接近节点B处时，使用16QAM或64QAM有可能提高发送效率。而当终端位于小区边界或当衰落的影响较大时，诸如QPSK之类的低调制方法是有用的。

HARQ方法是与RLC层中使用的现有再发送方法不同的一种再发送方法。HARQ方法连同物理层一起使用，通过使再发送数据与以前接收的数据组合而保证较高的解码成功率。即，不丢弃而是存储发送不成功的分组。在解码之前的步骤中使所存储的分组与再发送分组组合，以及进行解码。因此，当与LA一起使用HARQ方法时，有可能大大地增加分组的发送效率。

FCS方法与现有技术软越区切换相似。即，终端可以接收来自各个小区的数据。然而，考虑到每个小区的信道条件，终端从具有最佳信道条件的单个小区接收数据。现有技术的软越区切换方法使用分集来增加发送成功率，尤其，通过从各个小区接收数据。然而，在FCS方法中，从特定的小区接收数据，以便减少小区之间的干扰。

关于MIMO天线系统，使用在色散信道条件中传播的各种独立的无线电波来增加数据的发送速度。MIMO天线系统通常包括数个发送天线和数个接收天线，以致通过减少每个天线接收的无线电波之间的相关性来得到分集增益。

因此，HSDPA系统采用基于WCDMA网的新技术。然而，为了移植新技术，修改是不可避免的。作为一个代表性的例子，改进了节点B的功能。即，尽管大多数控制功能定位在WCDMA网中的RNC中，但是节点B管理HSDPA系统的新技术，以便得到信道条件的较快调节以及降低RNC中的延迟时间。然而，从RNC的观点来看，节点B的增强功能并不意味着替代RNC的功能，而是打算为高速数据发送而补充这些功能。

因此，在HSDPA系统中，修改节点B来执行一些不象在WCDMA系统中的MAC功能。把执行某些MAC功能的修改层称为MAC—hs子层。

使MAC—hs子层位于物理层之上，并且可以执行分组调度和LA功能。MAC—hs子层还管理用于HSDPA数据发送的、已知为HS—DSCH(高速下行链路共享信道)的新传输信道。当在MAC—hs子层和物理层之间交换数据时，使用HS—DSCH信道。

图3示出支持HSDPA系统的无线电接口协议结构。如图所示，把MAC层分成MAC—d子层、MAC—c/sh子层以及MAC—hs子层。使MAC—hs子层位于节点B的物理层(PHY)之上。使MAC—c/sh子层和MAC—d子层位于CRNC和SRNC中。在RNC和节点B之间或用于HSDPA数据传送的RNC之间使用涉及HS—DSCH帧协议(FP)的新的发送协议。

位于MAC—hs子层之上的MAC—c/sh子层、MAC—d子层、以及RLC层执行与当前系统的功能相同的功能。因此，稍微改动当前RNC就能够完全支持HSDPA系统。

图4示出在HSDPA系统中使用的MAC层的结构。把MAC层分成MAC—d子层161、MAC—c/sh子层162以及MAC—hs子层163。在SRNC中的MAC—d子层管理特定终端的专用传输信道。在CRNC中的MAC—c/sh子层管理公共传输信道。在节点B中的MAC—hs子层管理HS—DSCH。在这种配置中，减少了HSDPA系统中MAC—c/sh子层162执行的功能。即，MAC—c/sh子层分配传统系统中各个终端共享的公共资源，并且处理公共资源。然而，在HSDPA系统中，MAC—c/sh子层简单地执行MAC—d子层161和MAC—hs子层163之间的数据传送的流控制功能。

参考图4，将描述如何处理从RLC层接收的数据并且传送到MAC层中的HS—DSCH。首先，通过MAC—d层中的信道切换功能来确定通过专用逻辑信道(即，专用话务信道(DTCH)或专用控制信道(DCCH))从RLC层传送的RLC PDU的路径。当把RLC PDU传送到专用信道(DCH)时，把有关的标头附加到MAC—d子层161中的RLC PDU上，并且通过DCH把RLC PDU传送到物理层。当使用HSDPA系统的HS—DSCH信道时，通过信道切换功能把RLC PDU传送到MAC—c/sh子层162。当多个逻辑信道使用一个传输信道时，通过一个传输信道多路复用块而传送RLC PDU。在该过程期间

添加每个RLC PDU所属的逻辑信道的识别信息(控制/话务(C/T)字段)。还有，每个逻辑信道具有优先级。逻辑信道的数据具有相同的优先级。

当发送MAC—d PDU时，MAC—d子层161发送MAC—d PDU的优先级。接收MAC—d PDU的MAC—c/sh子层162把从MAC—d子层161接收的数据简单地传送到MAC—hs子层163。把传送到MAC—hs子层163的MAC—d PDU存储在调度块中的发送缓冲器中。每个优先级等级存在一个发送缓冲器。把每个MAC—hs SDU(MAC—dPDU)顺序存储在对应于其优先级的发送缓冲器中。

根据信道条件通过调度功能选择合适的数据块大小。因此，通过一个或多个MAC—hs SDU形成数据块。

把优先级等级识别符以及发送序列号添加到每个数据块中，并且把每个数据块传送到HARQ块。

在HARQ块中最多存在8个HARQ过程。把从调度块接收的数据块传送到合适的HARQ过程。每个HARQ过程在停止和等待(SAW)ARQ中操作。在该方法中，直到成功地发送当前的数据块之后才发送下一个数据块。如上所述，因为在一个TTI中只发送一个数据块，所以在一个TTI中只激励一个HARQ过程。

另外的HARQ过程一直等待到轮到它们。每个HARQ过程具有一个HARQ过程识别符。通过下行链路控制信号，终端在以前已知对应的HARQ过程识别符，以致在发射机(UTRAN)以及接收机(终端)中通过相同的HARQ过程传送特定数据块。发送数据块的HARQ过程还存储数据块以备将来再发送。当从终端接收不确认(NACK)时，HARQ过程再发送数据块。

当从终端接收确认(ACK)时，HARQ过程删除对应的数据块。并且准备新数据块的发送。当发送数据块时，传输格式和资源组合(TFRC)块选择对于HS—DSCH为合适的TFC。

图5示出在HSDPA系统中使用的终端的MAC层结构。把MAC层分成MAC—d子层173、MAC—c/sh子层172以及MAC—hs子层171。与UTRAN不同，上述三个子层位于相同的地方。在终端中的MAC—d子层和MAC—c/sh子层与UTRAN中的几乎相同，但是MAC—hs子层171略有不同，因为在UTRAN中的MAC—hs子层只执行发送，而在终端中的MAC—hs子层只执行接收。

现在将描述MAC层从物理层接收数据和把数据传送到RLC层的方式。首先把通过HS—DSCH传送到MAC—hs子层171的数据块存储在HARQ块中的HARQ过程中之一中。从包括在下行链路控制信号中的HARQ过程识别符可以已知在哪个过程中存储数据块。

当在数据块中存在差错时，存储数据块的HARQ过程把NACK信息发送到UTRAN，并且请求数据块的再发送。当不存在差错时，HARQ过程把数据块传送到再排序缓冲器，并且把ACK信息发送到UTRAN。再排序缓冲器具有象UTRAN中的发送缓冲器那样的优先级。HARQ过程在包括在数据块中的优先级等级识别符的帮助下把数据块发送到相应的再排序缓冲器。再排序缓冲器的一个重要特征在于它支持数据的按序传送。

根据发送序列号(TSN)把数据块顺序地传送到上层。尤其，当接收数据块同时正丢失一个或多个以前的数据块时，就把数据块存储在再排序缓冲器中，并且不传送到上层。而是，只有当所有以前的数据块都接收和传送到上层时才把所存储的数据块传送到上层。因为数个HARQ过程操作，所以再排序缓冲器可以接收序列外的数据块。因此，对于再排序缓冲器使用按序传送功能，以致可以把数据块顺序地传送到上层。

终端的再排序缓冲器和UTRAN的发送缓冲器之间的一个差别在于再排序缓冲器按由一个或多个MAC—hs SDU构成的数据块为单位来存储数据，而发送缓冲器按MAC—hs SDU(＝MAC—d PDU)为单位来存储数据。因为MAC—d子层173按MAC—d PDU为单位来处理数据，所以当终端MAC—hs子层171的再排序缓冲器把数据块传送到MAC—d子层173时，再排序缓冲器必须首先把数据块分解成MAC—d PDU，然后再把它们传送到MAC—d子层。MAC—c/sh子层172把从MAC—hs子层171接收的MAC—d PDU传送到MAC—d子层。接收MAC—d PDU的MAC—d子层173检查包括在传输信道多路复用块中的每个MAC—d PDU中的逻辑信道识别符(C/T字段)，并通过对应的逻辑信道把MAC—d PDU传送到RLC。

图6示出在HSDPA系统中用于发送和接收数据块的一些过程。把MAC—d PDU实际存储在发送缓冲器180中。然而，为了方便起见，是作为数据块(＝一个或多个MAC—d PDU)而示出的。各个数据块的大小是可以变化的。然而，为了说明的目的，所示出的大小是相同的。还假定存在八个HARQ过程181到188。

所述过程包括把在发送缓冲器中具有从TSN＝13到TSN＝22的发送序列号的数据块发送到接收机。首先把具有较低TSN的数据块供空的HARQ过程之用。例如，如所示，把数据块TSN＝13传送到HARQ过程#1181，而把数据块TSN＝14传送到HARQ过程#8。从这个说明可以清楚，TSN与HARQ过程号是无关的。

当HARQ过程接收到任意数据块时，HARQ过程在特定TTI中把数据块发送到接收机，并且为了以后可能执行的再发送而存储数据块。在某个TTI中只可以发送一个数据块。因此，在单个TTI中只激励一个HARQ过程。发送数据块的HARQ过程通过下行链路控制信号把它的过程号告知接收机，所述下行链路控制信号是通过与发送数据块的信道不同的信道发送的。

发射机的HARQ过程与接收机的HARQ过程一致的原因在于每个HARQ过程对使用停止和等待ARQ方法。即，发送数据块TSN＝13的HARQ过程#1 181直到成功地发送了数据块之后才发送另外的数据块。因为接收机HARQ过程#1 191可以通过下行链路控制信号知道已经对其发送了对应于TTI的数据，当在所定义的发送时间间隔(TTI)中没有成功地接收到数据块时，接收机HARQ过程#1通过上行链路控制信号把NACK信息发送给发射机。另一方面，当成功地接收到数据块时，接收机HARQ过程#1把ACK信息发送给发射机，同时根据优先级把对应的数据块发送到再排序缓冲器。

每个再排序缓冲器存在优先级等级。HARQ过程检查包括在数据块的标头信息中的优先级，并且根据优先级把数据块传送到再排序缓冲器。然后当把所有以前的数据块都传送到上层时，把传送到再排序缓冲器的数据块传送到上层。然而，当一个或多个以前数据块未传送到上层时，把数据块存储在再排序缓冲器190中。即，再排序缓冲器必须支持数据块到上层的的按序传送。把未传送到上层的数据块存储在再排序缓冲器中。

为了说明上述情况，图6示出当接收到数据块TSN＝14但是未接收到数据块TSN＝13时，把数据块TSN＝14存储在再排序缓冲器中，直到接收到数据块TSN＝13。当接收到数据块TSN＝13时，按TSN＝13和TSN＝14的次序把两个数据块传送到上层。当把数据块传送到上层时，使它们按MAC—d PDU为单位分解，并且传送，如上所述。

再排序缓冲器传送过程是易受如下所述的拖延时间情况(stallcondition)的影响的。因为再排序缓冲器支持数据块的按序传送，所以当未接收到具有较晚TSN的数据块时，不把数据块传送到上层而是存储在再排序缓冲器中。当长时间或永久未接收到特定的数据块时，不把再排序缓冲器中的数据块传送到上层。此外，在较短时间周期之后，因为缓冲器存满而不能够接收另外的数据块，从而导致拖延时间情况。

当拖延时间发生而且较长时间或永远不能传送特定数据块时，HSDPA系统的发送效率变差。尤其，当由于单个丢失数据块引起大量数据块存储在MAC—hs的缓冲器中达较长时间时，降低了系统的整个数据发送效率。这渐渐破坏HSDPA系统的许多优点，诸如它提供高速数据通信的能力。

在克服这个问题的尝试中，现有方法采取下列途径。当接收机没有成功地接收数据块达某个时间量时，接收机停止等待丢失的数据块，并且随后把所接收的数据块发送到上层。结果，丢失了成功地接收和存储在再排序缓冲器中的所有数据块，因此使通信质量和发送效率变差。

顺便说说，要注意，由于下列两个原因中之一，可能永久接收不到数据：

1)UTRAN把终端发送的NACK信号误解为ACK信号；以及

2)UTRAN的HARQ过程丢弃对应的数据块，因为已经再发送数据块达系统所允许的最多次数或不能成功地执行发送达所定义的时间。

在情况1)中，UTRAN对终端发送的状态信息进行错误的解码。在情况2)中，UTRAN丢弃特定数据块，因为不能成功地发送特定数据块已经达较长的时间。然而，UTRAN没有把这个事实通知终端。既然是这样，因为永久不发送相应的数据块，把后来的数据块存储在再排序缓冲器中而不传送到上层。因此，使协议拖延时间，这是一个大问题。

因此，存在对于一种改进的方法的需求，所述方法增加移动通信系统中的话音和数据发送的效率和质量，尤其，一种方法能够达到这些优点同时校正通信接收机的再排序缓冲器中的拖延时间情况。

本发明的揭示

本发明的一个目的是提供用于提高移动通信系统中的通信质量的一种系统和方法。

本发明的另一个目的是按同时提高系统的发送效率的一种方法来防止用户终端中的拖延时间情况而达到上述目的。

本发明的另一个目的是使用拖延时间定时器来达到上述目的，所述拖延时间定时器限制数据块存储在接收机的再排序缓冲器中的时间量。

本发明的另一个目的是把拖延时间定时器的周期设置为一个值，该值防止相对于分配给存储在缓冲器中的数据块的序列号返回情况的发生。

本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，所述系统和方法防止再排序缓冲器中的拖延时间情况以及同时防止丢失存储在缓冲器中的正确接收的数据块。

通过接收数据块SN，检测未曾接收到发送序列号的次序先于数据块SN的发送序列号的数据块，把数据块SN存储在再排序缓冲器中，以及当定时器的第一时间周期到期时从缓冲器输出数据块SN而提供防止用户终端中的拖延时间情况的一种方法来达到本发明的这些和其它目的和优点。例如，可以配置用户终端使之在高速下行链路分组接入(HSDPA)移动通信系统中操作，并且最好在终端的MAC层中实施再排序缓冲器。如果如此实施，则缓冲器可以经由HS—DSCH信道接收来自物理层的数据块，并且可以把数据块输出到上层，诸如RLC层。

所述方法的另外的步骤包括在第一定时器时间周期期间接收次序居先的数据块，然后把次序居先的数据块和数据块SN传送到上层。可以按多种方法中的一种方法来传送次序居先的数据块。根据一个实施例，当第一定时器时间周期到期时，可以把次序居先的数据块以及数据块SN传送到指定的目的地。有利地，即使未曾接收到至少一个具有次序居先的发送序列号的其它数据块，也可以执行这个步骤。

根据另一个实施例，如果在第一定时器时间周期到期之前接收到次序居先的数据块，并且该次序居先的数据块是次序先于数据块SN的、仅有的丢失数据块，则把次序居先的数据块以及数据块SN传送到指定的目的地，并且停止定时器。

根据另一个实施例，在接收到数据块SN的一个时刻，检测到具有次序居先的发送序列号的多个数据块会丢失。既然是这样，当在第一定时器时间周期到期之前接收到至少一个次序居先的数据块时，如果没有次序先于该数据块的之前的丢失数据块，则立即把所接收的次序居先的数据块传送到指定的目的地。否则，在第一定时器时间周期到期之后传送所接收的次序居先的数据块以及数据块SN。

根据另一个实施例，在第一定时器时间周期期间接收具有接续发送序列号的数据块。然后当第一定时器时间周期到期时把数据块SN和接续数据块传送到指定的目的地，但是只在接续数据块和数据块SN具有顺序的发送序列号时。

根据另一个实施例，在第一定时器时间周期期间接收具有接续发送序列号的数据块。当这发生时，当第一定时器时间周期到期时，把次序居先的数据块和数据块SN传送到指定的目的地，当第一定时器时间周期到期时也传送接续数据块，但是只在接续数据块和数据块SN具有顺序的发送序列号时。

根据另一个实施例，在第一定时器时间周期期间接收具有接续发送序列号的多个数据块。当这发生时，当第一定时器时间周期到期时，把多个接续数据块与数据块SN一起传送到指定的目的地，但是只在数据块SN和多个接续数据块具有顺序的发送序列号时。

根据另一个实施例，接收具有接续发送序列号的多个数据块，并且检测到在多个接续数据块中存在至少一个丢失数据块M。数据块SN和一个或多个接续块可以具有顺序的发送序列号，而丢失数据块M所具有的发送序列号在顺序跟随数据块SN的发送序列号的一个或多个接续数据块的发送序列号之后。当这发生时，当第一定时器时间周期到期时，把所具有的发送序列号顺序跟随数据块SN的发送序列号的一个或多个数据块传送到指定的目的地。然后从缓冲器丢弃所传送的数据块，而把剩余的接续数据块(即，所具有的发送序列号在丢失数据块M的发送序列号之后的那些数据块)存储在缓冲器中。

根据另一个实施例，可以根据具有最高发送序列号的剩余接续块来开始定时器的第二时间周期。当这发生时，在接收次序居先的所有在前的丢失数据块之后或第二定时器时间周期到期之后，把每个剩余接续数据块传送到指定的目的地。

本发明也是具有各个代码部分的一种计算机程序，它执行这里讨论的本发明的方法的实施例中的任何一个实施例中所包括的步骤。可以按用户终端中可支持的任何计算机语言来写计算机程序，并且可以存储在终端中的或与终端对接的永久的或可拆卸的计算机可读出媒体上。

本发明也是用于控制再排序缓冲器的一种方法。最好使缓冲器位于通信接收机中，但是如果需要的话，也可以在通信系统的其它部分中实施。所述方法包括提供一个定时器，该定时器控制缓冲器中数据块的存储，并且把定时器的时间周期设置到一个值，该值防止分配给数据块的序列号发生返回。

根据另一个实施例，在通信系统的接收机中处理分组数据的一种方法接收具有序列号的数据块，把数据块存储在再排序缓冲器中，以及如果丢失了次序居先的序列号的数据块，则启动再排序缓冲器的定时器。这里，定时器只是为控制再排序缓冲器而提供的定时器。最好，只有当丢失次序居先的序列号的数据块和定时器不工作时，才启动定时器。

所述方法的另外步骤包括判定是否可以立即把数据块传送到上层。如果是的，则把数据块传送到上层而无需把它存储在再排序缓冲器中。如果不是，则把数据块存储在再排序缓冲器中。还有，可以在启动步骤之前执行判定定时器是否工作的步骤。如果定时器是工作的，就不必执行启动步骤。

另外的步骤包括在已经启动定时器之后接收至少一个附加数据块，并且把至少一个附加数据块存储在再排序缓冲器中。附加数据块可以具有次序居先的序列号。既然是这样，当附加数据块之前没有以前丢失的数据块时或当定时器到期时，就可以从缓冲器取出附加块，并且传送到上层。附加数据块可以具有接续的序列号。既然是这样，如果附加数据块的接续序列号顺序跟随具有所述序列号的数据块，则当定时器到期时，可以从再排序缓冲器中取出附加块，并且传送到上层。如果附加数据块的序列号不是顺序跟随的，则在定时器到期之后可以把附加数据块继续存储在缓冲器中。然后可以为存储在缓冲器中的、在缓冲器中具有最高序列号的数据块再启动定时器。

根据另一个实施例，在通信系统的接收机中处理分组数据的一种方法包括启动再排序缓冲器的定时器，接收具有序列号的数据块，把数据块存储在再排序缓冲器中，以及如果数据块的序列号的次序先于当启动定时器时的一个时刻接收和存储在再排序缓冲器中的数据块的序列号，则当定时器到期时从再排序缓冲器取出数据块。

根据另一个实施例，本发明提供一个用户终端，它包括用于存储具有序列号的数据块的一个再排序缓冲器，一个定时器以及一个控制器，如果丢失了次序居先的序列号的数据块，则所述控制器启动再排序缓冲器的所述定时器，其中所述定时器只是为控制再排序缓冲器而提供的一个定时器。如果丢失所述次序居先的序列号的数据块，并且定时器是不工作的，则控制器启动所述定时器。控制器还可以判定是否可以立即把所述次序居先的序列号的数据块传送到上层。如果不能够立即把数据块传送到上层，则缓冲器将把所述次序居先的序列号的数据块存储在再排序缓冲器中。如果可以立即传送数据块，则缓冲器把块输出到上层。

再排序缓冲器还在启动定时器的时刻把至少一个附加数据块存储在再排序缓冲器中。附加数据块可以是具有所述次序居先的序列号的丢失数据块。如果是这样的话，则当定时器到期时就从再排序缓冲器取出附加数据块，并且传送到上层。附加数据块还可以是接续序列号，如果是这样的话，则当定时器到期时如果它的接续序列号顺序跟随具有所述序列号的数据块，则从再排序缓冲器取出数据块，并且传送到上层。

在定时器到期之后如果附加数据块的接续序列号不顺序跟随具有所述序列号的数据块，则再排序缓冲器将继续把附加数据块存储在再排序缓冲器中。既然是这样，控制器将判定存储在缓冲器中的数据块是否具有最高序列号，并且将再启动定时器。

根据另一个实施例，在通信系统的接收机中处理分组数据的一种方法包括接收数据块，把数据块存储在再排序缓冲器中，启动再排序缓冲器的定时器，以及当定时器到期时把数据块从再排序缓冲器传送到上层。在这个实施例中，在传送步骤中顺序传送数据块，但是可能不按次序。

顺序传送与按次序传送的不同在于两个相邻传送数据块的序列号可能是不连续的情况。即，在传送的数据块之间允许丢失数据块。

例子)传送数据块具有下列序列号。

14，15，17，19，24，25，26，28，...→允许丢失数据块，但是应该顺序地传送。

如果我们对于上面例子应用按次序传送，则要到传送数据块16之后才传送序列号大于16的数据块。传送数据块的序列号必须为：14，15，16，17，18，19，...→不允许丢失数据块，而应该顺序地传送。

相反，再排序缓冲器可以接收不按次序的数据块。既然是这样，不按次序的接收意味着再排序缓冲器可以比接收具有较低TSN的数据块较早地接收具有较高TSN的数据块。例如，再排序缓冲器象这样接收数据块。

15，20，14，16，23，24，17，18，...

本发明代表超过传统方法的、防止通信系统中拖延时间情况发生的一种重要的改进。通过正确地传送在传统系统中会丢失的、所接收的数据块，本发明在接收机处提高了发送效率和通信质量。本发明还排除了作为TSN返回情况而在接收机中发生的累积延迟问题。通过这些改进，本发明将允许用户终端符合或超过所谓的下一代无线系统所要求的性能标准。

将在随后的一部分说明书中陈述本发明的另外的优点、目的和特征，通过对下文的研究或对本发明的实践的学习，熟悉本技术领域普通技术的人员将会有几分明白。可以实现和达到在所附的权利要求书中特别指出的本发明的目的和优点。

附图简述

将参考下列附图详细描述本发明，在附图中，相同的标号指相同的元件，其中：

图1示出3GPP通信系统中3GPP UTRAN的结构。

图2示出根据3GPP RAN规格操作的终端和UTRAN之间的无线电接入接口协议的结构。

图3示出支持HSDPA系统的无线电接口协议结构。

图4示出在HSDPA系统中使用的MAC层的结构，该层包括MAC—d子层、MAC—c/sh子层以及MAC—hs子层。

图5示出在HSDPA系统中的用户终端的MAC层的结构。

图6示出在HSDPA系统中发送和接收数据块的一个过程。

图7示出根据本发明的较佳实施例的用户终端。

图8A—8C示出包括在根据本发明的一个实施例的一种方法中的步骤，所述方法用于避免再排序缓冲器中的拖延时间情况。

图9示出定时图，说明根据本发明的第一控制过程。

图10A和10B示出用于避免HSDPA系统中的拖延时间情况的本发明的方法的另一个实施例。

图11A—11C说明如何计算最坏情况的拖延时间定时器时间周期T1的最大值。

图12A和12B示出一个例子，说明本发明的方法如何以避免拖延时间情况的方式来操作拖延时间定时器以管理再排序缓冲器中数据块的存储。

图13示出一个例子，说明如何把本发明的方法应用于开始再使用存储在再排序缓冲器中的数据块的序列号的一种情况。

实施较佳实施例的模式

本发明是一种系统和方法，用于防止移动通信系统的用户终端中的拖延时间情况。最好在诸如当前正在由第三代合作项目(3GPP)开发的通用移动电信系统(UMTS)之类的移动网中实施本发明。然而，熟悉本技术领域的人员会理解，本发明另外还可以适用于根据其它标准操作的通信系统。本发明还是一个用户终端，该用户终端实施本发明的用于防止拖延时间情况发生的方法。本发明还是可以存储在用户终端中用于实施本发明的方法的一种计算机程序。现在将提供本发明的实施例的详细讨论。

本发明理想地适用于高速下行链路分组接入(HSDPA)移动系统。这种类型的系统包括通过无线链路与UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)进行通信的用户设备。例如，用户设备可以包括移动电话、个人数字助理、所谓的小型PC、膝上或笔记本电脑、或接收在移动通信网上无线地发送的信号的任何其它装置。如上所述，例如，可以通过UTRAN发送这些信号以及通过根据图1—3、5和6中示出的协议基础结构操作的用户终端接收。

当如此实施时，本发明的方法控制数据块在再排序缓冲器中的存储以及接着从再排序缓冲器的传送以及删除，所述再排序缓冲器是在用户终端的媒体接入控制(MAC)层中操作的。尤其，可以使再排序缓冲器位于MAC—hs子层中，它接收来自较低等级物理层的数据块，并且分别通过MAC—c/sh子层和MAC—d子层把这些数据块传送到诸如无线电链路控制(RLC)层之类的上层。例如，以前参考图5详细讨论过这些特征，因此这里不再提供对于它们的详细讨论。

图7是一视图，示出根据本发明较佳实施例的用户终端。终端包括执行将在下面更详细地描述的方法的电路/软件。此时，要充分注意这些电路/软件最好结合在MAC—hs实体300中，它通过多个高速下行链路共享信道(HS—DSCH)302接收来自UTRAN的同等层(peer)实体的数据块，并通过一系列专用传输信道(DCH)308借助MAC—c/sh子层把这些数据块传送到MAC—d子层。MAC—hs实体和UTRAN的同等层实体分别通过下行链路和上行链路信道304和306交换消息以及控制信息的其它控制形式。

MAC—hs实体包括HARQ单元310、再排序队列分配单元320、最好具有相等数量的拖延时间定时器340的一个或多个再排序缓冲器330、多个分解单元350以及用于接收来自MAC层控制器360的控制信号的一个输入端，所述MAC层控制器360用于管理在MAC—hs实体中执行的功能和操作。

HARQ单元执行与HARQ协议有关的MAC功能，所述HARQ协议包括但是不限于混合ARQ所需要的所有任务。HARQ单元还发送表示是否已经接收到UTRAN的同等层实体发送的数据块的确认(ACK)和不确认(NACK)信号。HARQ单元包括最好可以并行操作的多个HARQ过程310—1到310—n。协议的一个或多个上层可以确定HARQ过程的数量。在操作中，每个HARQ过程根据在块的标头中的优先级等级识别信息把数据块从HS—DSCH信道传送到再排序缓冲器。数据块包括于或可以按MAC—hs协议数据单元(PDU)或服务数据单元(SDU)的形式。

再排序队列分配单元根据每个块的标头中的队列识别(ID)信息把数据块路由到正确的再排序缓冲器。例如，这个信息提供可以用来对于处理属于不同再排序队列数据的独立缓冲器进行支持的再排序队列的一个指示。

再排序缓冲器根据块的标头中的发送序列号(TSN)对来自再排序队列分配单元的数据块进行再排序。然后缓冲器把这些块按次序传送到上层。可以执行这些块的传送如下。在每个缓冲器中，在接收时把具有接续TSN的数据块传送到相关联的分解单元。然而，如果没有接收到一个或多个次序居先的数据块(例如，具有较低发送序列号的那些数据块)，则不是立即把数据块传送到分解单元。既然是这样，把数据块临时存储在再排序缓冲器中，然后在本发明的拖延时间定时器的控制下输出，如下更详细的讨论。对于每个队列ID可以提供一个再排序缓冲器，并且可以相对于特定的再排序缓冲器提供每个发送序列号。可以通过位于UTRAN中的调度程序和HARQ过程实体把TSN和队列ID信息插入每个数据块的标头中。

分解单元分别对从再排序缓冲器输出的数据块进行分解。如果数据块包括MAC—hs PDU，则通过取出标头信息、获取MAC—d PDU以及取出可能存在的任何填充比特而进行分解。然后把MAC—d PDU传送到上层。

当从再排序缓冲器输出数据块时，拖延时间定时器就进行控制。最好，对每个再排序缓冲器提供一个拖延时间定时器。如熟悉本技术领域的人员所理解，可以使用多个定时器，但是一个已经足够了。当不能够把数据块立即传送到上层时，就开始激励每个缓冲器的拖延时间定时器。这发生在当没有接收到一个或多个次序居先的数据块(例如，具有较低发送序列号的那些数据块)时。因此，当把数据块存储在缓冲器中时以及当开始激励拖延时间定时器时，下面的规则进行管理：只有当接收和传送所有以前的数据块时，才可以把数据块传送到上层。

当开始违反上述规则时，把所接收的数据块临时存储在缓冲器中达由拖延时间定时器确定的一个时间周期。根据本发明的一个实施例，这个时间周期可以等于一个或多个拖延时间定时器周期。最好通过协议的上层设置拖延时间定时器周期。最好设置这个周期以保证不发生发送序列号返回情况。下面更详细地讨论设置拖延时间定时器的方式。

图8A—8C示出包括在根据本发明的一个实施例的一种方法中的一些步骤，所述方法用于避免接收机的协议层的再排序缓冲器中的拖延时间情况。参考图8A，作为开始步骤，所述方法包括经由诸如物理层之类的下层通过HS—DSCH信道接收来自发射机的同等层实体的具有序列号SN的数据块。(方框400)。

第二步骤包括判定是否可以把所接收的数据块传送到上层。(方框401)。根据是否没有接收到一个或多个以前的数据块来执行这个步骤。如果未曾接收到所具有的发送序列号次序居先于所接收的数据块的发送序列号的至少一个数据块，则不把所接收的数据块(具有发送序列号TSN)传送到上层而是存储在再排序缓冲器中。(方框402)。例如，通过对新接收到的数据块的标头中的发送序列号与最后传送的数据块的发送序列号进行比较可以检测丢失数据块。如果这些号码是不按顺序的，则可以判定存在丢失数据块，并且可以根据这些号码之间的差异来判定丢失数据块的号码。例如，可以在MAC控制器的控制下连同再排序队列分配和HARQ单元一起执行这些功能。

在这些情况下，因为丢失了数据块TSN—1，所以即使正确地接收到数据块TSN，也不可以立即传送到上层。(熟悉本技术领域的人员会理解，不是用上述例子来限制本发明，因为在最后传送的数据块和数据块SN之间可以存在不止一个丢失数据块)。当这发生时，把数据块SN临时存储在再排序缓冲器中。如果在所考虑的时间帧中已经传送了具有次序居先的发送序列号的所有数据块，则数据块SN不存储在缓冲器中而是自动地传送到上层。(方框403)。

下一个步骤包括判定为缓冲器配备的拖延时间定时器是否工作。(方框404)。如果定时器是工作的，则不启动另外的定时器，因为每个再排序缓冲器只配备一个定时器。该步骤可再阐明如下：

如果定时器T1已经工作：

—不启动另外的定时器，即，在给定时刻只有一个定时器T1可以工作。

如果拖延时间定时器没有工作，则启动定时器，并且运行预定时间周期该时间周期是通过MAC控制器和/或协议的一个或多个上层确定的(方框405)。这些步骤可再阐明如下：

如果定时器T1没有工作：

—则当正确地接收到具有TSN＝SN的MAC—hs PDU时，但是因为丢失了所具有的TSN等于Next_expected_TSN(下一个_预期的TSN)的MAC—hs PDU，而不能够传送到分解功能，所以应该启动定时器T1。

这里，术语“Next_expected_TSN”意味着如果按次序接收数据块则下一个时刻应该接收的数据块的TSN。

参考图8B，将说明停止拖延时间定时器的情况以及停止之后的动作以及拖延时间定时器的到期。一旦启动了拖延时间定时器，就判定是否在定时器时间周期到期前把启动拖延时间定时器时的数据块TSN传送到上层。(方框411)。如果在该时间周期之前把启动拖延时间定时器时的数据块传送到上层，则停止拖延时间定时器(方框420)。这些步骤可再阐明如下：

应该停止定时器T1，如果：

—可以在定时器到期之前把定时器启动时的MAC—hs PDU传送到附加功能。

如果在拖延时间定时器的时间周期期间未曾把数据块传送到上层，则可以执行下列步骤。第一，如果不能把所接收的数据块传送到上层，则最好按次序把在拖延时间定时器的时间周期期间接收的所有数据块放置在再排序缓冲器中。(方框410)。因此，例如，在为数据块SN启动拖延时间定时器而丢失从SN—4到SN—1的数据块的情况中，如果在拖延时间定时器的时间周期期间接收到数据块SN—4、SN—2和SN—1，则立即把数据块SN—4传送到上层，而把数据块SN—2和SN—1存储在再排序缓冲器中。

当拖延时间定时器的时间周期到期时，将适当地处理存储在再排序缓冲器中的、到启动拖延时间定时器时的SN的数据块。(方框413)。在所存储的到数据块SN的数据块中间，把所有正确地接收但是未传送的数据块按次序传送到上层。然后可以从缓冲器除去这些数据块，为接着接收的数据块留出空间。这些步骤可再阐明如下：

当定时器T1到期时：

—把到和包括SN—1的所有正确接收的MAC—hs PDU都传送到分解功能，并且从再排序缓冲器中除去。

当然，在这种再阐明语言中可以理解，在传送所有次序居先的数据块之后的该时刻还可以传送数据块SN。

本发明的方法可以执行下列附加步骤作为进一步提高发送效率的一种方法。在拖延时间定时器时间周期期间，除了次序居先的数据块(例如，数据块SN—1、SN—2等)之外，还可以接收所具有的发送序列号大于数据块SN的发送序列号的数据块(例如，数据块SN+1、SN+2等)。因为未曾传送至少一个次序居先的数据块，所以不可以传送这些随后的数据块。作为替代，把它们与数据块SN一起按次序存储在再排序缓冲器中。

当拖延时间定时器时间周期到期时，本发明的方法可以有利地传送存储在再排序缓冲器中的、所具有的发送序列号顺序地跟随数据块SN的所有数据块。(方框414)。

有可能在拖延时间定时器时间周期期间没有接收到一个或多个接续的数据块。例如，可能已经接收到数据块SN+1、SN+2和SN+4，但是可能没有接收到数据块SN+3。既然是这样，本发明的方法可以传送存储在再排序缓冲器中的、直到第一丢失数据块SN+3的所有接续的数据块。因此，在拖延时间定时器到期的时刻可以传送数据块SN+1和SN+3，但是可以把数据块SN+4留在再排序缓冲器中。在传送数据块SN+1和SN+2之后，下一个—预期的—TSN变成SN+3。传送这些接续数据块进一步提高发送效率，因此是极其需要的。可以再阐明本发明的这些步骤如下：

当定时器T1到期时：

—应该把直到第一丢失MAC—hs PDU的所有正确地接收的MAC—hs PDU都传送到分解功能。

当在拖延时间定时器到期时或当因为在定时器到期之前传送数据块SN而停止了拖延时间定时器时的时刻在再排序缓冲器中丢失一个或多个接续数据块时，本发明的方法可以遵循代表本发明的另一个实施例的一个控制过程。

在图8C中示出的控制过程包括根据最高发送序列号(即，在拖延时间定时器到期或停止的时刻在再排序缓冲器中存储的数据块序列号的循环排序中的最后的号码)的数据块(在下文中称为HSN)再启动定时器。(方框412、420)。因此这个步骤可再阐明如下：

当定时器T1停止或到期并且仍存在不能够传送到较高层的某些接收到的MAC—hs PDU时：

—为这些不能够传送的MAC—hs PDU中具有最高TSN的MAC—hs PDU启动定时器T1。

要注意，在上述步骤中可能只存在数量有限的发送序列号可以分配给数据块。既然是这样，因此必须再使用发送序列号。因此有可能在这些情况下存储在再排序缓冲器中的最后数据块事实上不是具有最高发送序列号的一个数据块。因此，最高发送序列号(HSN)是存储在再排序缓冲器中的数据块序列号的循环排序中的最后的号码，而不是最大的发送序列号。

HSN的数据块或在缓冲器中具有最高发送序列号的数据块可以对应于发送序列号的一部分循环中的最后数据块。

再启动的拖延时间定时器的再排序缓冲器的性能与以前的拖延时间定时器相同。在再启动定时器时间周期期间，可以接收次序居先于数据块HSN的所有数据块，并且传送到上层。如果这样的话，把数据块HSN传送到上层(方框411)，并且停止拖延时间定时器(方框420)。

如果在再启动拖延时间定时器时间周期到期之前没有接收到次序居先于数据块HSN的至少一个数据块，则按正确的次序把数据块HSN以及其它接收的但是未传送的数据块存储在再排序缓冲器中。当再启动拖延时间定时器时间周期到期时(方框412)，把在到数据块HSN的、所有正确地接收但是未传送的数据块中间的数据块顺序传送到上层(方框413)。还把接续数据块HSN的数据块中间的所有按顺序的数据块都传送到上层。然后从缓冲器中丢弃所传送的数据块(方框413)。在传送所有可能的数据块之后，如果一个或多个数据块仍保存在再排序缓冲器中，则拖延时间定时器为新的HSN的数据块而再启动，并且再次开始控制过程。如果没有数据块留在缓冲器中，则拖延时间定时器变成不工作，并且再排序缓冲器等待下一个数据块，即，再次开始它的过程的数据块。

图9示出可以根据本发明执行的一个示例控制过程的定时图。这个图示出在第一次启动拖延时间定时器之前，接收数据块SN 13和SN14，并且传送到上层。因为已经传送了所有以前的数据块，所以把数据块SN 13和SN 14也传送到上层而无需延迟。此时，下一个—预期的—TSN是SN 15。在数据块SN 14之后接收数据块SN 18。由于尚未接收到数据块SN 15、SN 16和SN 17，所以不能够把接收到的数据块SN 18传送到上层。在这些情况下，把数据块SN 18存储在再排序缓冲器中，并且启动拖延时间定时器。

当首次启动拖延时间定时器时，再排序缓冲器可能只包含数据块SN 18。在第一定时器时间周期结束处，接收到数据块SN 16以及接续数据块SN 19、SN 20、SN 22、SN 23和SN 25。然而，数据块SN 21和SN 24与SN 15和SN 17一起丢失。此时，把数据块SN 16、SN 18、SN 19和SN 20传送到上层，并且还从再排序缓冲器中丢弃。此时不传送数据块SN 22、SN 23和SN 25，因为丢失了一个次序居先的数据块SN 21。因此，根据数据块SN 25，第二次再启动拖延时间定时器。在第二定时器时间周期结束处，尽管此时还没有接收到数据块SN 21和SN 24，但此时也传送到和包括数据块SN 25的所有接收到的数据块。在所存储的、接续数据块25的数据块中，此时还把所有按顺序的数据块传送到上层。然后从缓冲器丢弃所传送的数据块，并且根据再排序缓冲器是否留有任何数据块而再开始该方法。

图10A和10B示出本发明的方法的另一个实施例，用于避免HSDPA系统中的拖延时间情况。现在，定义术语“数据块DB”作为启动拖延时间定时器时的数据块，以及“数据块M”为在拖延时间定时器时间周期期间接收到的数据块。如在图10A中所示，这个方法包括判定是否已经从在用户设备的媒体接入控制层中的物理层接收到数据块DB作为开始步骤(方框501)。可以通过连接到包括在MAC层中的多个HARQ过程中之一的HS—DSCH信道接收数据块。根据内容，数据块最好包括标头信息和一个或多个MAC—hs SDU(MAC—dPDU)。HARQ过程可以根据包括在数据块标头中的优先级等级信息把数据块传送到MAC层中的再排序缓冲器。

当接收到数据块DB时，该方法的下一个步骤包括判定是否可以把所接收的数据块DB传送到上层，诸如无线电链路控制层(方框502)。可以根据下列规则来执行这个步骤：除非和直到已经传送所有紧接的、次序居先的数据块，才能把MAC层接收的数据块传送到上层。如果MAC层未曾接收到一个或多个紧接的、次序居先的数据块(即，从输入数据流中丢失)，则在接收时不能够把数据块DB传送到上层。而是，执行检查以判定所分配的、控制再排序缓冲器的拖延时间定时器是否工作(方框503)。

例如，根据对所接收的数据块DB的发送序列号以及最后传送的数据块的发送序列号进行比较可以判定丢失了数据块。如果两个序列号不是接续的，则可以使用序列号中间的差异作为判定在所接收的数据块DB之前存在多少丢失数据块(即，没有接收到)的基础。

如果判定拖延时间定时器是不工作的，则激励拖延时间定时器(方框504)，并且把所接收的数据块存储在再排序缓冲器中(方框505)。根据接着接收到的数据块的发送序列号TSN把它们传送到上层或存储在再排序缓冲器中。如果所接收的数据块M的TSN顺序地跟随最后传送的数据块的TSN，即，如果所接收的数据块M是下一个—预期的—TSN，则把所接收的数据块M传送到上层而无需存储在再排序缓冲器中。但是，如果所接收的数据块M不是顺序地跟随最后传送的数据块的TSN的，即，如果在所接收的数据块M之前有其中丢失数据块，则根据所接收的数据块M的发送序列号TSN把它存储在再排序缓冲器中。只有在接收到所有次序居先的数据块并且传送到上层之后，或如果直到拖延时间定时器到期还没有把所接收的数据块M传送到上层，则在拖延时间定时器到期之后，才把存储在再排序缓冲器中的数据块M传送到上层。下面更详细地讨论设置拖延时间定时器的计数时间周期的方法。此时，要充分理解最好把计数时间周期设置到一个值，该值保证不会发生返回情况。

可以给出上述的一个例子如下。在这个例子中，一个接一个地发生下列事件。对于每个TTI(发送时间间隔＝2毫秒)发生每个步骤。假定在这个过程之前NET(下一个—预期的—TSN)＝9。

1.接收数据块9→传送到上层，NET＝10。

2.接收数据块15→存储在再排序缓冲器中以及开始拖延时间定时器。

3.接收数据块20→存储在再排序缓冲器中。

4.接收数据块10→传送到上层，NET＝11。

5.接收数据块14→存储在再排序缓冲器中。

6.接收数据块16→存储在再排序缓冲器中。

7.接收数据块18→存储在再排序缓冲器中。

8.接收数据块12→存储在再排序缓冲器中。

9.接收数据块11→把数据块11和12传送到上层，NET＝13。

10.拖延时间定时器到期。

i.把数据块14、15和16传送到上层，NET＝17。

ii.为数据块20再启动拖延时间定时器。(在再启动拖延时间定时

器的时刻，数据块18和20仍留在再排序缓冲器中，并且尚未接收到数据

块17和19)。

如果判定拖延时间定时器已经工作，则这意味着相对于以前已经接收到和存储在再排序缓冲器中的数据块已经发生了拖延时间定时器情况。即，当前接收到的数据块是上面例子中的数据块M，而拖延时间定时器已经为以前接收的数据块DB而启动。在这个情况中，根据所接收的和接着接收的数据块的发送序列号TSN，把所接收的和接着接收的数据块传送到上层或存储在再排序缓冲器中。最好根据所接收的和接着接收的数据块的发送序列号来存储它们。只在接收到所有次序居先的数据块和传送到上层之后或在拖延时间定时器时间周期到期之后，才把所存储的数据块传送到上层。

在定时器工作时的时间周期期间，可以继续接收数据块和存储在再排序缓冲器中。这些数据块可以包括丢失数据块，所述丢失数据块判定为次序先于数据块DB以及接续接收的数据块，即，所具有的发送序列号比数据块DB的发送序列号大的数据块。然而，可能发生这种情况，在这个时间期间只接收到次序居先的数据块中的某一些或甚至没有。还有，可能没有接收到一个或多个接续数据块。(这可以根据接续接收的数据块的发送序列号的比较来判定。)

在下一个步骤中，判定拖延时间定时器是否已经到期(方框506)。当拖延时间定时器到期时，在次序先于数据块DB的数据块中间，把在定时器到期之前已经接收到的但是没有传送到上层的所有数据块与数据块DB一起传送到上层。根据本发明，这种执行是有利的，甚至当在定时器到期之前没有接收到所有次序居先的数据块时。在这些情况下，如在图10B中所示，MAC层(以及最好MAC—hs子层)把信息发送给发射机(例如，UTRAN)，识别在定时器时间周期中没有接收到哪些次序居先的数据块(方框507)。发射机可以响应而停止再发送丢失数据块的所有努力。

在下一个步骤中，检查存储在再排序缓冲器中的接续接收到的数据块，以判定它们是否也可以与数据块DB一起传送(方框508)。这包括对存储在再排序缓冲器中的剩余数据块的发送序列号与数据块DB的发送序列号进行比较。最好把存储在再排序缓冲器中的、所具有的发送序列号顺序地跟随数据块DB的发送序列号的所有剩余数据块传送到上层。丢失数据块可以是传送这些接续数据块的断开点。

对上述步骤进行说明，如果数据块DB具有等于10的发送序列号，并且把所具有的发送序列号等于11、12和14的数据块存储在再排序缓冲器中，则最好在数据块10的传送之后把数据块11和12传送到上层。因为具有发送序列号13的数据块是丢失的(即，尚未接收到)，所以不传送数据块14以及所有此后存储的数据块，而是留在再排序缓冲器中。为了效率，可以从缓冲器删除已经传送的所有数据块。

有可能存储在再排序缓冲器中的所有剩余数据块具有连续地接续的发送序列号。既然是这样，当定时器到期时，把在再排序缓冲器中的所有剩余数据块与数据块DB一起传送到上层，并且拖延时间定时器变成不工作。另一方面，如果由于一个或多个丢失数据块而造成任何数据块剩余在再排序缓冲器中，则拖延时间定时器为在再排序缓冲器中的剩余数据块中具有最高发送序列号的数据块而再启动。这将在下一个步骤中进一步描述。

当拖延时间定时器到期时，在所有可能的数据块都传送到上层之后，执行检查以判定是否有任何数据块留在再排序缓冲器中(方框509)。如果没有，则所述方法返回下一个TTI的方框501而无需再启动定时器，即，拖延时间定时器变成不工作。如果有任何数据块留在再排序缓冲器中，则为了传送存储在再排序缓冲器中的所有剩余数据块的目的而再启动拖延时间定时器(方框510)。尤其，为再排序缓冲器中的HSN的数据块再启动拖延时间定时器，它可以对应于具有最高发送序列号的一个数据块。

在再启动的定时器的时间周期期间，象在以前的拖延时间定时器时间周期中一样，可以接收一些次序居先的和接续的数据块。根据所接收的数据块的发送序列号TSN把它们传送到上层或存储在再排序缓冲器中。当再启动的定时器到期时，执行如同以前的拖延时间定时器时间周期到期时的相同过程。即，把所有存储的次序居先的数据块以及拖延时间定时器为其再启动的数据块(例如，当以前拖延时间定时器到期时具有最高发送序列号的一个数据块)都传送到上层。在所存储的接续数据块中，把直到第一丢失数据块的数据块传送到上层。在传送这些数据块之后，最好从再排序缓冲器丢弃它们。

到诸如RLC层之类的上层的数据块传送可以包含把块分解成MAC—d PDU的一个步骤。然后在到达RLC层之前可以通过MAC—c/sh子层把经分解的块传送到MAC—d子层。

所述方法的另外的步骤致力于可以把所接收的数据块传送到上层的情况。例如，当已经接收到紧接的次序居先的数据块以及传送到上层时发生这种情况。当发生这种情况时，不把所接收的数据块存储在再排序缓冲器中。而是，与具有接续发送序列号的所有接收到的数据块一起立即传送到上层(方框521)。

在把所有可能的数据块都传送到上层之后，就执行检查以判定是否已经把数据块DB(它启动拖延时间定时器)传送到上层(方框522)。如果是的，则可以停止拖延时间定时器，并且再设置而供以后使用(方框523)。如果不符合方框522中的情况，则所述方法继续等待，直到拖延时间定时器到期，此时执行发生于步骤S106的选项，如上所述。

可以通过诸如无线电资源控制(RRC)上层之类的的一个或多个上层来控制拖延时间定时器。最好该层把定时器设置到保证不会在再排序缓冲器中发生返回情况的一个时间周期。当把拖延时间定时器的时间周期设置得太长时，会发生这个情况，以致把具有相同的或冗余的发送序列号的不同数据块存储在再排序缓冲器中。

是否会发生返回情况取决于在用户设备中可以分配给数据块的可能发送序列号的范围。例如，如果最多可以分配64个发送序列号(0到63)，则将把为0的发送串号冗余地分配给从UTRAN发送的第1和第65数据块。如果设置拖延时间定时器的时间周期以允许同时把这些数据块存储在再排序缓冲器中，则将发生返回情况。

本发明可以有利地设置拖延时间定时器的时间周期以保证不会发生返回情况。这可以通过由RRC确定可以设置的发送序列号的最大值以及然后确定一个TTI的持续期来实现。由于最大延迟小于2×T1，所以通过设置最大拖延时间定时器时间周期T1到一个合适的值可以避免返回情况。根据本发明的实施例，当发送序列号在0和63的范围内以及一个TTI是2毫秒时，RRC可以设置拖延时间定时器的时间周期以致不超过64毫秒(＝2毫秒64/2)。这可以理解如下。

图11A—11C说明对于最坏情况如何计算拖延时间定时器时间周期T1的最大值。图11A示出接收到发送序列号为SN1的数据块，但是没有接收到紧接的次序居先的数据块。如上所述，当这发生时，可以为数据块SN1启动拖延时间定时器。

图11B示出在拖延时间定时器正在运行时，接收到除了数据块SN4之外的具有接续发送序列号的所有数据块。这里，可以假定永远不会接收到数据块SN4，例如，因为UTRAN把从请求再发送数据块的用户设备发送的不确认信号(NACK)错误解译为确认信号，或因为UTRAN错误地删除了数据块因此不能够把它再发送给用户设备。

当拖延时间定时器到期时，把数据块SN1传送到较高层，但是因为丢失数据块SN4而不能够传送直到和包括数据块SN2的、接收到的其它数据块。作为替代，把这些数据块保存在缓冲器中，并且为HSN的数据块(在该情况中是数据块SN2)再启动拖延时间定时器(或另一方面，启动第二拖延时间定时器2)。理论上，发送序列号SN2的最大值＝SN1+T1/(2毫秒)。

图11C示出在拖延时间定时器的第二时间周期期间，正确地接收所有接续数据块。在第二拖延时间定时器时间周期到期时，所接收的和存储在再排序缓冲器中的最后数据块是数据块SN3。理论上，发送序列号SN3的最大值＝SN2+T1/(2毫秒)＝SN1+T1。因此，在第二拖延时间定时器时间周期期间接收机可以接收的数据块范围是[SN4，SN3]＝[SN+1，SN1+T1]。

如上所述，可以分配给数据块的发送序列号的范围是0到63。因此，当发送序列号SN3等于或大于发送序列号SN4+64时，用户设备接收机不能够判定接续接收的数据块是在图中示出的数据块SN2之前还是之后。发生这种返回情况是因为可以分配给数据块的发送序列号的数量是有限的。

为了防止返回情况的发生，本发明的发明者已经确定发送序列号SN3应该小于或大于SN4+64。SN3的最大值可以表示为SN3＝SN4+64—1＝SN1+64。这是因为SN3＝SN1+T1，在理论上T1的最大值应该为64毫秒。因此，如果把拖延时间定时器时间周期T1设置成小于或等于64毫秒的一个值，则将不会发生返回情况。本发明的RRC可以根据这些标准相对于管理再排序缓冲器的操作的方式来控制拖延时间定时器。

一般，当要分配给数据块的发送序列号的范围是N个数以及TTI是2毫秒时，拖延时间定时器的时间周期的最大值必须为N×TTI/2。当拖延时间定时器的时间周期大于64毫秒时，在最坏的情况中，可以在拖延时间定时器到期之前接收新数据块，所述新数据块所具有的发送序列号与以前存储在再排序缓冲器中的数据块的发送序列号相同或冗余。然而，既然是这样，丢弃两个数据块中之一，并且最好丢弃号码为冗余的数据块。因此，为了防止当TSN号码的范围是64以及TTI是2毫秒时发送序列号的返回情况，拖延时间定时器的最大时间周期应该不大于64毫秒。

在操作中，最好UTRAN不发送(或再发送)不是在2×T1的时间周期中接收的数据块。这是因为接收机可以等待数据块的最大接收等待时间是2×T1而不违反返回情况。即使正确地接收到，最好也在用户设备中丢弃在这个时间之后再发送的数据块。因此，最好对于在UTRAN中的每个HARQ过程提供丢弃定时器，最好把丢弃定时器的时间周期设置成不大于用户设备接收机中的拖延时间定时器时间周期的两倍。

图12A和12B示出本发明的方法如何以避免拖延时间情况的方式来操作管理再排序缓冲器中数据块的存储的拖延时间定时器的一个例子。

起初，例如，在移动终端接收机中的媒体接入控制(MAC)层分别顺序地接收具有发送序列号13和14的数据块。因为把紧接的次序居先的数据块传送到上层，所以不把数据块13和14存储在再排序缓冲器中，而是，也传送到上层。然而，当接收具有发送序列号18的数据块时，检测到没有接收到次序居先的数据块15、16和17。结果，把数据块18存储在再排序缓冲器中，并且启动拖延时间定时器。在启动拖延时间定时器的时刻，要注意只有数据块18存储在再排序缓冲器中。在图12中反映这个情况。

在拖延时间定时器的时间周期期间，MAC层监测接收到哪些数据块。如在图12B中所示，在这个时间期间接收到数据块16与数据块18、19、20、22、23和25。检测到没有接收到数据块21和24。

当拖延时间定时器时间周期到期时，根据本发明，传送数据块16和数据块18。还有，因为根据发送序列号数据块19和20顺序地跟随块18(因为在块18和块19和20中间不存在丢失数据块)，所以把数据块19和20传送到上层而无需进一步的延迟。例如，从再排序缓冲器删除所有已传送的数据块，留出存储接续接收的数据块的空间。还有，如果在定时器时间周期到期之前没有接收到这些块，则用户设备的MAC层可以发送一个消息，命令UTRAN不要再发送数据块15和17。

当拖延时间定时器到期时，因为没有接收到数据块21而不传送数据块22、23和25。而是，在拖延时间定时器到期的时刻检测存储在再排序缓冲器中的HSN的数据块。

既然是这样，HSN 25的数据块对应于再排序缓冲器中具有最高发送序列号的一个数据块。然而，情况可能并非始终如此。由于可以分配给数据块的发送序列号只有有限的范围，所以可能的情况是在再排序缓冲器中存储了接续的数据块63、0、1和2。既然是这样，HSN的数据块不对应于具有最大发送序列号的数据块。在图13中说明性地示出这种情况。因此最好执行本发明以再启动拖延时间定时器，使之与缓冲器中的HSN的数据块一致，并且不需要数据块具有最高的发送序列号。

在检测缓冲器中的HSN的数据块之后，再启动拖延时间定时器。在这个时间期间，接收到另外的数据块，这些数据块中的某一些可以包括丢失数据块21和24。当在拖延时间定时器时间周期期间接收到数据块21时，把数据块21、22和23顺序地传送到上层，然后，如果在拖延时间定时器时间周期期间还接收到数据块24，则把数据块24、25以及连续地接续的数据块传送到上层，并且停止拖延时间定时器。但是，如果在拖延时间定时器时间周期期间没有接收到数据块21和24，则只在拖延时间定时器到期之后才把数据块22、23和25以及连续地接续的数据块传送到上层。然后从缓冲器丢弃已传送的块，并且继续进行该过程。

关于本发明的这个实施例，最好可以使再排序缓冲器仅受到一个拖延时间定时器的控制。

可以在包含与第一实施例具有相同MAC层结构的用户设备中执行防止拖延时间情况的本发明的方法的另一个实施例。然而，控制再排序缓冲器的方式是不同的。

关于这个实施例，可以应用下面的定义。术语“Next_expected_TSN”对应于跟随所接收的最后的、按次序的MAC—hs协议数据单元(PDU)的发送序列号。在接收MAC—hs PDU时应该用等于Next_expected_TSN的一个发送序列号来更新。Next_expected_TSN的初始值＝0。

在该实施例中，拖延时间定时器控制用户终端的MAC层(尤其，MAC—hs子层)中的再排序缓冲器。上层可以控制拖延时间定时器时间周期以避免以前所讨论的返回情况。

要注意，起初，拖延时间定时器T1是无效的。当用户终端正确地接收具有TSN＝SN的MAC—hs PDU，但是因为丢失了具有TSN等于Next_expected_TSN的MAC—hs PDU而不能传送到对应的分解功能时，启动拖延时间定时器。在拖延时间定时器已经工作时，没有另外的拖延时间定时器或定时器时间周期可以启动，即，在任何给定时间只有一个定时器T1可以有效。

如果在拖延时间定时器T1到期之前可以把为之启动定时器的MAC—hs PDU传送到分解功能，则使拖延时间定时器T1停止。

当拖延时间定时器T1到期时，把直到和包括SN—1的所有正确地接收的MAC—hs PDU都传送到分解功能。然后从再排序缓冲器除去已传送的MAC—hs PDU。还有，例如，把直到跟随SN的MAC—hs PDU的第一丢失MAC—hs PDU的所有正确地接收到MAC—hs PDU都传送到分解功能。

当定时器T1停止或到期，并且还存在一些不能传送到上层的、接收到的MAC—hs PDU时，对于这些不能够传送的MAC—hs PDU中间具有最高发送序列号的MAC—hs PDU再启动拖延时间定时器T1。

把具有从Next_expected_TSN直到第一未接收MAC—has PDU的连续的发送序列号(TSN)的、所有接收到的MAC—has PDU都传送到分解实体。第一未接收MAC—hs PDU的TSN变成Next_expected_TSN。

本发明也是具有各个代码部分的一种计算机程序，它执行这里讨论的本发明的方法的实施例中的任何一个实施例中所包括的步骤。可以按用户终端中可支持的任何计算机语言来写计算机程序，并且可以存储在终端中的或与终端对接的永久的或可拆卸的计算机可读出媒体上。永久计算机可读出媒体包括但是不限于只读存储器和随机存取存储器。可拆卸媒体包括但是不限于EPROM、EEPROM、许多所谓的存储器棒或卡中的任何一个、或任何其它类型的可拆卸存储媒体。还可以使用快闪存储器来存储本发明的计算机程序。

要注意，本发明已经采用包括UTRA高速下行链路分组接入(HSDPA)的3GPP技术规格TS 25.308—综合说明，以及包括MAC协议规格的3GPP技术规格25.321。这里结合这些文件作为参考。

熟悉本技术领域的人员将从上面的揭示明白本发明的其它修改和变化。因此，当这里已经只具体地描述本发明的某些实施例时，可以明白，可以对其进行许多修改而不偏离本发明的精神和范围。

上述实施例和优点只是示例，而不是解释为限制本发明。可以把本学说容易地应用于其它类型的设备。设想本发明的说明书为说明性的，不是对权利要求书范围的限制。熟悉本技术领域的人员会明白许多变型、修改和变化。在权利要求书中，设想以手段—加—功能的条款来包括作为执行所叙述的功能的、这里所描述的结构，这些条款不但是结构的等价物，而且还是等价的结构。

Claims (5)

1.一种用于在移动通信系统的接收机中处理数据块的方法，包括：

接收数据块；

在再排序缓冲器中存储所述数据块；

启动所述再排序缓冲器的定时器；以及

当所述定时器到期时，将存储在所述再排序缓冲器中的所述数据块不按次序地传送到上层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述不按次序地传送是基于所述数据块的序列号。

3.如权利要求1所述的方法，所述不按次序地传送步骤对应于具有至少一个丢失数据块的数据块的传递。

4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述不按次序地传送的步骤中，基于所述数据块的序列号，将所述数据块中的具有一个或多个丢失数据块的先前数据块按次序地传送到上层。

5.如权利要求1所述的方法，其中对于高速下行链路分组接入执行所述步骤。

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