CN101529778A - 确认数据的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在较低层协议块(3)中包括一个以上较高层数据块(4，5)的通信系统中确认数据的方法包括在相同的较低层协议块(3)中发送确认数据(6)和较高层数据(4，5)。依照确认类型的概率，对与所述或每个较低层协议块中的所有较高层数据块有关的确认数据进行编码。

Description

确认数据的方法
技术领域
本发明涉及在通信系统中确认数据的方法。
背景技术
通用分组无线业务(GPRS)数据在无线链路控制(RLC)/媒体接入控制(MAC)块中被发射。在被称为无线块的较低层协议块中编码并且发射这些较高层数据块。根据编码方案，通常针对每个无线块有一个或两个RLC/MAC块。无线块通常包括一个报头和一个或两个RLC/MAC块。报头的解码是对RLC/MAC块进行解码的前提。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)通用分组无线业务(GRPS)/增强型数据全球移动通信系统(GSM)演进(EDGE)无线接入网络(GERAN)中，正在致力于引入“快速Ack/Nack报告”(FANR)。传统地，所接收的数据的确认是借助于特定消息，例如分组下行链路Ack/Nack，其中该特定消息包含确认数据以及可能包含其它控制数据，但是并不包含任何用户数据。
FANR的想法是在相同无线块中包括小数量的确认数据以及用户数据。其益处是这些块能够更频繁地被发送，允许对等设备更快地重新发送并没有被正确接收的块。如果以较高频率发送现有消息，则将存在发送用户数据的能力的显著降低，并且在确认消息中将有显著冗余。
发明内容
依照本发明的第一方面，在较低层协议块中包括一个以上较高层数据块的通信系统中确认数据的方法包括在相同的较低层协议块中发送确认数据和较高层数据；其中依照确认类型的概率，对与所述或每个较低层协议块中的所有较高层数据块有关的确认数据进行编码。
尽管传统上在较低层块中有一个或两个较高层块，但可以包括更大数量的较高层块，通常为3个或4个。
优选地，在确认报告中为被确认的较低层协议块中的每个较高层数据块组分配可变长度块；确认报告中可变长度块的相对位置与自较高层数据块被发送以后经过的时间有关。
优选地，确认报告包括多个可变长度块，依照与确认类型的概率有关的可变长度编码来对每个可变长度块进行编码。
优选地，仅当每个较低层协议块的最大较高层数据块数量等于2时才使用可变长度编码。
优选地，确认报告包括关于所有被报告的较低层协议块中每个较低层协议块的最大较高层数据块数量以及是否正在使用可变长度编码的指示。
优选地，可变长度编码还包括仅对第一编码有效的前缀。
优选地，可变长度编码还包括向传统设备指示可变长度编码的结束的结束序列。
优选地，从所存储的多个编码中选择可变长度编码。
优选地，在确认报告中包括所选择的编码的身份(identity)。
优选地，确认报告中的单个特定比特与特定较高层数据块有关。
优选地，以预定方式把较高层数据块分配给子组并且将可变长度编码应用于每个子组。
可以在确认报告中将各种不同机制用于对可变长度块进行编码。在一个实施例中，通过比被用于未能仅仅接收较高层数据块中的一些的编码更短的编码来指示未能接收较低层协议块中的所有较高层数据块。
这假设如果所有较高层数据块组失败，则系统将重新发送所有的较高层数据块组，而如果仅仅某些组失败，则可能需要编码中的进一步细节以便知道发送哪个。
替代地，在另一实施例中，未能接收较低层数据块中的所有较高层数据块组同样可以通过较长编码来指示。
优选地，较高层数据块是无线链路控制媒体接入控制协议数据单元。
优选地，系统是通用分组无线业务增强型数据速率全球移动通信系统演进无线接入网络(GERAN)。
在一个实施例中，单个比特编码指示一个无线块中的所有较高层数据块的成功接收。
这假设成功接收是最普遍的情况。然而，在情况不是如此的环境中，单个比特编码可以被用于指示某一其它结果。在必须提供额外信息以及成功接收的指示的情况下，编码可以是最短编码，而不是单个比特编码。
附图说明
现在将参考附图描述依照本发明在通信系统中确认数据的方法的例子，其中：
图1示出执行本发明方法的系统的例子；
图2示出图1中的系统的部件之间的消息交换；
图3示出无线块和可能的接收选项的例子；以及
图4示出当前和传统设备使用本发明方法的确认报告。
具体实施方式
在图1的例子中，网络中的基站(BS)与一个或多个移动设备(MS1，MS2，MS3)通信。当基站或者移动设备向彼此进行发射1，2时，它们需要关于发射的内容是否被安全地接收或者是否需要重新发送任何部分的指示。传统地，该确认是一个单独的消息。例如，如图2中所示，如果基站(BS)向所有三个移动设备发射1，则如果所有三个设备都成功地接收，则基站将接收回三个响应2a，2b，2c。
解决该开销的快速ACK/NACK报告(FANR)的发展已经引起了其它问题。一个选项是快速ACK/NACK报告将包含大约20比特的确认数据，其中两个比特被用于指示每个之前接收的无线块的状态。此外，针对每个无线块可以有两个RLC/MAC块并且编码可以例如如下：
  00   -失败的报头解码-报头被正确接收但是RLC块(或者针对每个无线块有一个以上RLC块，多个RLC块)的有效载荷的解码失败
  01   报头被正确接收，第一RLC数据块的解码失败，第二RLC数据块的解码正确
  10   报头被正确接收，第一RLC数据块的解码正确，第二RLC数据块的解码失败
  11   (单个)RLC块的有效载荷的解码正确，或者第一和第二RLC数据块的解码都正确
然而，多个问题继续存在，尤其是每个对等方应以多快的速度发送FANR报告，以及每个FANR报告可以报告多少块。
例如在分组下行链路ACK/NACK中发送的其它确认数据作为针对每个RLC/MAC块具有一个比特的未编码位图，或者使用该位图的可变运行长度编码版本来发送。然而，由于位图的大约20比特的小的长度，这种编码在这种情况下并不是有效的。
在FANR的一个方案中，如上所述，被认为是“基于时间”的块、例如报告中的最后一个块的身份是在相反方向上在40ms之前在与FANR相应的时隙上发送的块。在该解决方案中的每个码点涉及无线块，而不是RLC/MAC块。
一种替代的解决方案是拥有针对每个RLC/MAC块具有一个比特的位图，加上在该位图中第一个块的序号(SN)。直到在位图中第一个块之前的一个块的所有块都被隐含地确认为已经被正确接收。另一方面，这意味着FANR不必如此经常被发送，例如，在好的无线条件下-如果好块的长字符串被接收，则不需要发送FANR。只有当存在错误时，才必须发送FANR。另一方面，SN(其可以是11比特长)占用FANR的相当大的部分，从而降低位图空间的可用量。
第一方案的另一个优点是在下行链路、即从移动站发送到网络的确认数据中，FANR可以被广播，并且涉及从多个不同分组“连接”(被称为临时块流-TBF)并且甚至从不同移动站接收的块。由于基于每个TBF指定SN，这不可能使用基于SN的方法，并且因此FANR可以仅仅涉及单个TBF。然而，基于SN的方法的益处是SN并不需要被发送直到出现错误，因为基于SN的FANR隐含地确认SN比在FANR中指示的SN更低的块。
第一方案的另一优点是FANR可以立即指示以下事实，即所接收的块的报头不能被解码。相反地，基于SN的方法需要知道所讨论的块的序号(该序号在报头中被编码)。报头不能被解码的块的身份可以从后续块的接收推断出，但是由于这需要所述后续块的接收，这引入指示失败的报头相对基于时间的FANR方法的延迟。
图3示出典型的发射和接收块组。RLC/MAC块3在一个无线块周期中被发送并且包括RLC/MAC报头4和一个或多个(在这种情况下，2个)RLC/MAC协议数据单元(PDU)5。有各种可能的结果。如果没有接收到报头(选项A)，或者如果接收到报头，但是没有接收到PDU(选项B)，结果是相同的。替代地，一个PDU以及报头可以被接收(选项C和D)，或者两个或所有PDU以及报头被接收(选项E)。
在本发明中，通过使用可变长度编码来定义每个码点，“基于时间的”方法可以被增强，从而使其更加有效。之前通常需要每个无线块2个比特，而本发明能够把其降为少于1.5(根据错误的特定模式)。
在正常操作中，RLC/MAC块为错误的概率应当低于30％。因此，由于最可能的结果是无线块内的所有RLC/MAC块被正确接收，单个比特被用于对此进行指示。较长的编码被用于其它相应情况。
本发明还利用以下事实，即在针对每个无线块存在两个数据块的情况下，每个数据块的错误概率可以高度相关(即，如果一个数据块有错误，则另一个也可能有错误)。因此可以为两者都有错误的情况分配比仅仅一个有错误的情况更短的编码。(当单个块是每个无线块的载体并且有错误时也使用该编码)。由于没有码点以与另一较短码点相同的比特序列开始，在解码时不存在不明确性。
有效载荷的解码取决于报头的正确解码，因此一个或多个RLC块的成功解码的指示提供报头被成功解码的隐含指示。不必区分报头没有被成功解码的情况与报头被解码但是没有一个RLC数据块能被解码的情况。返回图3，报头被解码以及(两个)块被成功解码的选项E被编码为0；报头被解码但是(两个)块有错误的选项B被编码为10；报头被解码以及第一RLC/MAC块被成功解码、但是第二RLC/MAC块有错误的选项D被编码为110；以及报头被解码并且第一RLC/MAC块被错误地解码、但是第二RLC/MAC块被成功解码的选项C被编码为111。
通过允许较长码点，通过留下一个未使用的“前缀”来迎合该FANR为了其它目的或者以新的格式的将来使用。其解决方案的例子是：
0报头被解码以及(两个)块被成功解码(选项E)
10报头被解码但是(两个)块有错误(选项B)
110报头被解码，第一RLC/MAC块被成功解码，第二RLC/MAC块有错误(选项D)
1110报头被解码，第一RLC/MAC块被错误地解码，第二RLC/MAC块被成功解码(选项C)
1111...前缀保持未使用并且可用于将来使用。
由于预期“报头被解码，第一RLC/MAC块被错误地解码，第二RLC/MAC块被成功解码”情况的概率是低的(比方说1％)，每个码点所使用的平均比特的增加并不显著。
然而，它可以通过进一步的改进来减少，其中“将来使用”前缀仅仅被用于FANR中的第一码点，后续码点回复(revert to)第一不可扩展选项。替代地，为了允许“传统”设备确定新码点的结束，可以指定“结束序列”(该结束序列不能出现在任何新码点的中间，仅仅出现在末端)。如果被用于确认下行链路数据，“0”点还需要覆盖报头被解码、但是数据并不打算用于移动站的情况。
假设使用第一不可扩展选项，则如果每个事件的概率如下：
80％报头被解码以及(两个)块被成功解码(选项E)
20％报头被解码但是(两个)块有错误(选项B)
5％报头被解码，第一RLC/MAC块被成功解码，第二RLC/MAC块有错误(选项D)
5％报头被解码，第一RLC/MAC块被错误地解码，第二RLC/MAC块被成功解码(选项C)
那么与使用当前方案的每个无线块2个比特(每个RLC/MAC块1个比特)相比，每个无线块的平均比特是每个无线块1.5个比特(如果在每个无线块中发送2个RLC/MAC块，则每个RLC/MAC块0.75个比特)。
上述概率接近正常操作范围的末端(RLC/MAC块错误的总概率在此是25％-通常该概率在10％附近，尽管可以高达30％)。在较好的无线条件下，改进将甚至更大，例如具有下述概率(总的7.5％块错误率)：
90％报头被解码以及(两个)块被成功解码
5％报头被解码但是(两个)块有错误
2.5％报头被解码，第一RLC/MAC块被成功解码，第二RLC/MAC块有错误
2.5％报头被解码，第一RLC/MAC块被错误地解码，第二RLC/MAC块被成功解码
那么仅仅使用每个无线块1.15个比特。
更有效的编码的好处是可以不太频繁地发送FANR，从而降低在它们的使用中所产生的开销。较高开销意味着较少的数据被发送或者数据不太强地被编码，从而使数据不太可能被正确接收。
使用可扩展和不可扩展版本的差别不是非常大：对于所示的两种概率情况，可扩展版本分别使用每个无线块平均1.55和1.175个比特。
根据被报告的错误模式的范围，可以存储有不同的可变长度编码，编码的选择作为报告的结构的一部分，并且编码的身份在该报告中被指示。
图4a示出当使用快速ack/nack报告时RLC/MAC块3的内容。像报头4一样，确认数据块6被包含在PDU 5之前。与传统系统相比，如图4b中所示，RLC/MAC块包括报头和包含确认数据的控制块，但是并不包括PDU。
根据在被报告的每个无线块中发送的RLC/MAC块的数量，可能有益的(即，允许更加有效的编码)是回复每个无线块n个比特的方法，其中n是所有被报告的无线块的每个无线块最大RLC/MAC块数量，并且在该报告中的比特和特定RLC/MAC块之间存在直接的一对一映射。本发明的另一特征因此是在该报头中用信号通知正使用何种类型的编码(即，n的值和/或是否使用可变长度编码)。另一可能性是可变长度编码的使用(或不使用)直接与n的值相关联，例如对于n＝2，一直(并且仅仅)使用可变长度编码。
替代地，对于每个无线块两个RLC块，以及在每个无线块有两个以上RLC块的情况下，使用上述方法以预先指定的方式把RLC块分组为两个子组可能更加有效。于是可以在不进行修改的情况下使用上述编码，除了提及例如“第一RLC块”被正确接收，这现在将意味着“第一子组内的所有RLC块”被正确接收，即，肯定确认指示子组内的所有RLC块被正确接收；否定确认指示子组内的一个或多个RLC块没有被正确接收。

Claims (15)

1.一种在通信系统中确认数据的方法，该通信系统在较低层协议块中包括一个以上较高层数据块；该方法包括在相同的较低层协议块中发送确认数据和较高层数据；其中依照确认类型的概率，对与所述或每个较低层协议块中的所有较高层数据块有关的确认数据进行编码。
2.如权利要求1所述的方法，其中在确认报告中为被确认的所述较低层协议块中的每个较高层数据块组分配可变长度块；在所述确认报告中所述可变长度块的相对位置与自所述较高层数据块被发送以后经过的时间有关。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述确认报告包括多个可变长度块，依照与所述确认类型的概率有关的可变长度编码来对每个可变长度块进行编码。
4.如权利要求3所述的方法，其中仅当每个较低层协议块的最大较高层数据块数量等于2时才使用可变长度编码。
5.如权利要求3或4的方法，其中所述确认报告包括关于所有被报告的较低层协议块中每个较低层协议块的最大较高层数据块数量以及是否正在使用可变长度编码的指示。
6.如权利要求3到5中任何一个所述的方法，其中所述可变长度编码还包括仅对第一编码有效的前缀。
7.如权利要求3到6中任何一个所述的方法，其中所述可变长度编码还包括向传统设备指示所述可变长度编码的结束的结束序列。
8.如权利要求3到7中任何一个所述的方法，其中所述可变长度编码从多个所存储的编码中选择。
9.如权利要求8所述的方法，其中所选择的编码的身份被包括在所述确认报告中。
10.如任何一个在前权利要求所述的方法，其中在确认报告中的单个特定比特与特定的较高层数据块有关。
11.如权利要求3到10中任何一个所述的方法，其中以预定方式把较高层数据块分配给子组并且将所述可变长度编码应用于每个子组。
12.如任何一个在前权利要求所述的方法，其中通过比被用于未能仅仅接收所述较高层数据块中的一些的编码更短的编码来指示未能接收较低层协议块中的所有较高层数据块组。
13.如任何一个在前权利要求所述的方法，其中所述较高层数据块是无线链路控制媒体接入控制协议数据单元。
14.如任何一个在前权利要求所述的方法，其中所述系统是通用分组无线业务增强型数据速率全球移动通信系统演进无线接入网络。
15.如任何一个在前权利要求所述的方法，其中单个比特编码指示一个无线块中的所有较高层数据块的成功接收。
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