一种轮询方法、系统及设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种轮询方法、系统及设备。
背景技术
EDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution,GSM演进增强数据速率)是一种基于GSM(GlobalSystemforMobilecommunications,全球移动通信系统)/GPRS(GeneralPACKetRadioService,通用分组无线业务)网络的数据增强型移动通信技术,通常又称为2.75G技术。该技术主要在于能够使用宽带服务,能够让使用800、900、1800、1900MHz频段的网络提供第三代移动通信网络的部分功能,与UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem,通用移动通信系统)共用核心网,通过引入Iu接口,演进GSM/EDGE无线接入网成为GERAN(GSMEDGERadioAccessNetwork,GSMEDGE无线接入网)。
EDGE中高层每一个LLC(LogicLinkControl,逻辑链路控制)帧由一系列RLC(RadioLinkControl,无线链路控制)块组成,如图1所示。每RLC数据块有相应的BSN(BlockSequenceNumber,块序号),并按照BSN的次序进行传输。无线块是无线资源分配和无线传输的基本单位,每个无线块由4个时隙组成,且分别位于4个连续的TDMA(TimeDivisionMultipleAccess,时分多址)帧。RLC数据块的传输均由无线块承载,因编码方式的不同,1个无线块最多可以承载2个RLC数据块。为了优化分组交换模式下的数据传输,RLC数据块传输在RLC/MAC(MediaAccessControl,媒体接入控制)确认模式下受ARQ(AutomaticRepeatreQuest,自动重复请求)机制控制,通过轮询让移动终端(例如MS)报告相关下行链路状况及成功接收的RLC数据块的信息。轮询机制仅适用于下行数据传输,由PCU(PacketControlUnit,分组控制单元)控制下发轮询请求,作为发送端的网络设备用发送窗口来寻址RLC数据块,在发送窗口中,RLC数据块被分别表示为未发送、等待确认、正确接收或错误接收状态。如果一个RLC数据块没有被发送过,则被标识为未发送状态,该RLC数据块一旦被发送则标识为等待确认状态。当接收到来自移动台MS下行分组的ACK(肯定确认)/NACK(否定确认)消息后可获知前面发送的RLC数据块是否被移动台MS正确接收,并相应更新发送窗口。如果RLC数据块被正确接收,则该RLC数据块被标识为正确接收状态(ACK);如果接收错误或丢失,则该RLC数据块被标识为错误或丢失接收状态(NACK);如果没有接收到应答信息,则保持等待确认状态。发送窗口更新后,会滑动到第一个未应答的RLC数据块的位置。
轮询的频率会根据无线链路的情况自适应调整,当BLER(BlockErrorRatio,错块率)升高,网络设备中的PCU会增加轮询频率;反之,网络设备中的PCU会降低轮询频率。另外,轮询还需要考虑RLC数据块的调度频率,图2为ARQ机制下假设轮询间隔为12RLC数据块的轮询过程,包括以下步骤:
步骤s201,网络设备向移动台发送RLC数据块,RLC数据块中包括4个无线块;其中,可能有些无线块丢失或传输错误。
步骤s202,间隔12个RLC数据块时,网络设备向移动台发送RLC数据块,该RLC数据块包括ACK/NACK轮询请求。
步骤s203,移动台向网络设备发送轮询ACK/NACK响应消息,网络设备获知下行链路信道质量及所发送RLC数据块的接收情况。
步骤s204,网络设备向移动台重传错误/丢失块。
由于移动台的RLC层需收集LLC帧所包含的全部RLC数据块才能组包上传给本端高层。网络设备通过轮询后移动台轮询ACK/NACK消息获知移动台是否正确收到所有下行RLC数据块。因轮询是间隔产生,当出现块丢失或错误时,网络不能立刻知道并重传错块或丢失的块,只有等到轮询且移动台上报ACK/NACK消息后才会重传。在实际情况中,PCU知道下行错块或丢失块需要约150~250ms的时间,产生了较大的传输延时。轮询除了上述获得移动台接收下行数据块的情况的作用外,还需要周期性(例如480ms)的通过轮询来得到移动台的链路质量的测量报告,该报告也在分组下行ACK/NACK消息中携带。轮询的设置通过RLC/MAC块头中的ES/P设置来实现,ES/P字段标识及对应的反馈请求描述含义如表1:
表1:
其中,RRBP(RelativeReservedBlockPeriod,相关保留块周期)字段表明MS收到轮询时,网络设备给MS预留的发送ACK/NACK消息的资源,在RRBP字段指出的周期届满,MS可以不再监视USF(UplinkStateFlag,上行状态标识),直接发送消息,因为网络在RRBP字段中已经把这个周期内的数据块资源分配给了MS。
由于GERAN中网络设备的发送窗口和接收窗口最大均为1024,而每条控制消息的长度为181bits,除去包头开销等,分组下行ACK/NACK消息(PacketdownlinkACK/NACKmessage)所剩的能够供bitmap(位图)使用的空间在128bits左右,如果接收窗口超过控制消息携带bitmap的最大值,则一条控制消息不能携带整个窗口的状况,则需要对窗口进行分段上报,所以网络设备就用区分是轮询FPB(FirstPartialBitmap,第一部分位图)还是NPB(NextPartialBitmap,下一部分位图)来控制MS上报窗口的位置,以此?来获得整个窗口的接收情况。
由于网络要求MS测量报告上报的频率要小于网络要求MS进行bitmap反馈的频率,且过频繁的测量报告没有实际作用,同时测量报告会占用ACK/NACK消息中超过一半的空间,降低ACK/NACK消息携带bitmap的效率,所以MS没有必要在每次轮询时都反馈测量报告。
为了能使网络设备能快速获知数据块的接收情况,FANR(FastACK/NACKReport,快速ACK/NACK)机制作为轮询机制的补充。与传统ACK/NACK机制不同,快速ACK/NACK为了能快速的对网络设备进行响应,不是采用传统的ACK/ACK响应消息来发送响应,而是把ACK/NACK信息和数据块在一个RLC/MAC块中发送,这种ACK/NACK消息称为PAN(PiggybackedACK/NACK,数据块携带ACK/NACK)。这样嵌入PAN的无线块共有三部分组成,如图3所示,包括:数据块头(RLC/MACHeader)、PAN和数据载荷(RLCdatablock),其中,字母O表示为可选。
在新的结构中PAN为可选项,RLC数据块中是否包含PAN在块头中指示,RLC数据块可以有一到两块MCS7-9(ModulationandCodingScheme,调制编码方式)。
PAN的长度固定,为24bits,每个RLC数据块中可以有1个PAN。PAN的结构如表2所示:
表2:
在引入FANR后,原有轮询机制也有所变动,在原有轮询机制的基础上,增加网络控制的快速ACK/NACK,就是网络轮询MS,MS可以采用快速ACK/NACK消息(也就是PAN)来应答。表1中所表示的原有的轮询机制只有三种选项(ES/P为01表示EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息包括FPB;ES/P为10表示EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息包括NPB;ES/P为11表示EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息包括信道质量测量报告,如果有剩余空间则携带NPB),由于轮询需要完成定期的链路质量测量报告上报的功能,因此第三种NPB和测量报告一起上报的选择必须保留,将第二种选择(轮询NPB)改为网络控制的快速ACK/NACK(即采用轮询PAN类型的FPB)。更改后的轮询机制如表3所示:
表3:
数据块中是否包含PAN可以通过RRBP字段中的一个bit来指示,RRBP字段有一位有效,有两个反应时间可以选择。
在实现本发明的过程中,发明人发现在原有的轮询机制下可以一个FPB和一个NPB就可以完成整个窗口的上报,由于现有方案去掉了原来表1中的10选项,即先优先上报NPB,如果有剩余空间,则携带测量报告的选项,根据修改后的表3,只能采用先报测量报告,然后捎带bitmap的方式上报NPB,这样每个ACK/NACK消息中所带有的bitmap就比原来优先报NPB的选择少了至少一半。原来一条消息就可以发送,现在可能需要两条以上的测量报告加捎带bitmap的消息。所以现有的方案极大的降低了传输效率。
发明内容
本发明实施例提供一种轮询方法、系统及设备,以提高传输效率。
本发明实施例提供了一种轮询方法,包括:
接收网络设备发送的轮询请求,所述轮询请求中包括对移动终端上报的下行数据接收状态的开始位置和上报方式的控制信息,其中,所述上报方式包括:分组数据下行链路ACK/NACK消息上报、或数据块携带ACK/NACK消息上报;
按照所述上报方式将所述轮询请求中开始位置对应部分的接收状态发送给所述网络设备。
本发明实施例还提供了一种轮询系统,包括:
网络设备,用于向移动终端发送轮询请求,所述轮询请求中包括对所述移动终端上报的下行数据接收状态的开始位置和上报方式的控制信息;其中,所述上报方式包括:分组数据下行链路ACK/NACK消息上报、或数据块携带ACK/NACK消息上报;
移动终端,用于按照所述上报方式将所述轮询请求中开始位置对应部分的接收状态发送给所述网络设备。
本发明实施例还提供了一种网络设备,包括:
轮询设置单元,用于设置下行数据接收状态的轮询请求,所述轮询请求包括对所述移动终端上报的下行数据接收状态的开始位置和上报方式的控制信息;
轮询发送单元,用于向所述移动终端发送所述轮询请求。
本发明还提供了一种移动终端,包括:
轮询接收单元,用于接收来自网络设备的下行数据接收状态的轮询请求;
信息上报单元,用于按照所述上报方式将所述轮询请求中开始位置对应部分的接收状态发送给所述网络设备。
本发明还提供了一种轮询方法,包括:
接收网络设备发送的轮询请求,所述轮询请求中包括控制信息:采用数据块携带ACK/NACK消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB,或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB;
根据所述控制信息向所述网络设备上报下行数据接收状态。
本发明还提供了一种轮询方法,包括:
移动终端接收网络设备发送的对下行数据接收状态的轮询请求,所述轮询请求中包括控制信息:采用数据块携带ACK/NACK消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB,或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB;
所述移动终端根据所述控制信息向所述网络设备上报下行数据接收状态。
本发明还提供了一种轮询方法,包括:
接收网络设备发送的轮询请求,所述轮询请求中包括开始位置的控制信息:采用FPB或NPB上报下行数据接收状态;
根据所述开始位置的控制信息,并确定采用数据块携带ACK/NACK消息、或分组数据下行链路ACK/NACK消息上报方式向所述网络设备发送所述FPB或NPB,或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB。
本发明的实施例中,在实现网络设备轮询移动终端控制移动终端采用数据块携带ACK/NACK消息上报数据块接收状态的同时,保留网络设备可以要求移动终端用携带NPB的分组数据下行链路ACK/NACK消息来上报下行数据的接收状态的选项,因此,可以在大窗口或小窗口的情况下都能很好的工作,比现有方案更灵活,有更好的空口利用效率。
附图说明
图1是本发明中RLC数据块示意图;
图2是本发明中一种轮询流程图;
图3是本发明中PAN无线块示意图;
图4是本发明实施例一种轮询方法流程图;
图5是本发明实施例一种轮询系统结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种轮询方法,如图4所示,包括以下步骤:
步骤s401,移动终端接收网络设备发送的下行数据接收状态的轮询请求,该轮询请求中包括对移动终端上报的下行数据接收状态的,包括开始位置和上报方式的控制信息。
其中,上报方式可以为:分组数据下行链路ACK/NACK消息上报;或数据块携带ACK/NACK消息上报。网络设备发送轮询请求的方式可以为网络设备向移动终端发送RLC/MAC数据块,RLC/MAC数据块的块头中携带轮询请求。
步骤s402,移动终端按照网络设备要求的上报方式,例如:采用分组数据下行链路ACK/NACK(EGPRSDownlinkACK/NACK)消息或者数据块携带ACK/NACK消息(PAN)消息,把网络设备所要求部分的下行数据的接收状态上报给所述网络设备。其中,如果网络设备指出所要求上报信息窗口的开始位置,移动终端可以根据本移动终端的运行状态确定采用EGPRSDownlinkACK/NACK消息或者是PAN来上报FPB(FirstPartialBitmap,第一部分位图)或NPB(NextPartialBitmap,下一部分位图);或根据轮询中要求的方式上报选项中的上报指示确定采用EGPRSDownlinkACK/NACK消息或者是PAN来上报FPB或NPB。当移动设备获得PAN上报方式时,该上报方式可以由RLC/MAC数据块中相关保留块周期RRBP字段设置、或由RLC/MAC数据块头中的ES/P设置。
当移动设备的接收窗口大于上报消息长度时,继续要对接收窗口的状态信息进行分段上报分为FPB和NPB上报。网络设备向移动终端发送首次轮询时,指示移动终端以PAN方式或分组数据下行链路ACK/NACK消息上报方式上报FPB;然后,网络设备向移动终端再次发送轮询请求,指示移动终端以PAN方式或分组数据下行链路ACK/NACK消息方式上报NPB;依次类推,直至接收到整个接收窗口的RLC数据块状态,可获知前面发送的RLC数据块是否被移动终端正确接收,并相应更新发送窗口。如果RLC数据块被正确接收,则该RLC数据块被标识为正确接收状态(ACK);如果接收错误或丢失,则该RLC数据块被标识为错误接收状态(NACK);如果没有接收到应答信息,则保持等待确认状态。发送窗口更新后,会滑动到第一个未应答的RLC数据块的位置。快速ACK/NACK方式可以采用现有技术中的PAN方式实现。
下面结合具体应用对本发明实施例进行详细说明,其中,网络设备可以是基站、无线网络控制器等,移动终端可以是移动台或其它移动接入设备。
本发明实施例一,保留原有的轮询机制不变,利用ES/P无效资源字段结合RRBP字段来指示采用PAN上报FPB。
网络设备中向移动终端连续发送RLC/MAC数据块,网络设备中的PCU会以一定周期向移动终端发送反馈下行数据接收状态的轮询请求,该轮询请求一般会携带于RLC数据块中,即将轮询请求设置在下行链路RLC/MAC数据块块头(如图1所示)中的ES/P字段。其中,ES/P字段包括2比特,具体设置含义如表4所示,
表4:
表4中ES/P为“00”时,无意义,代表RRBP字段无效;ES/P为“01”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括FPB,且当有剩余空间,则携带测量报告;ES/P为“10”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括NPB,且当有剩余空间,则携带测量报告;ES/P为“11”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括信道质量测量报告,如果有剩余空间则携带NPB。
上述功能与现有技术相同,此时还需要利用RLC数据块头中的RRBP字段指示PAN类型上报,当ES/P为“00”时,RRBP字段无效,可以用该字段中的1比特指示轮询PAN。RRBP字段含义如表5所示。
表5
在表4的基础上,将ES/P的无效字段00,结合RRBP字段指示通过PAN类型上报FPB。例如,在表5中,当RRBP字段中指定比特1为0时,代表没有轮询,指定比特1为1时,代表指示移动终端采用PAN上报FPB。因此,相比于表1和表3,既实现了利用ACK/NACK消息上报FPB、利用ACK/NACK消息上报NPB,又实现了利用PAN上报FPB。例如,收到这种类型的轮询请求时,网络给手机的预留资源固定,如8或者9个帧后的资源。本实施例中移动终端可以采用PAN(数据块携带ACK/NACK)消息上报FPB(ES/P为00,RRBP的bitl为1时)、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报FPB(ES/P为01时)、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB(ES/P为10时)、或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB(ES/P为11时)。
此方法实质上是将2bit的ES/P和1bit的RRBP联合作为3bit的信息域来考虑,除去无意义选项,可以指示四种轮询类型,即PAN(数据块携带ACK/NACK)消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB、或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB,且每种轮询类型最多使用两个反应时间,即控制信息所表示的全部指示项中,除去无意义选项,每种轮询类型最多有两个。
本发明实施例二,网络设备只指出需要获得的接收状态位图的位置是FPB或NPB,具体采用传统的分组下行链路ACK/NACK消息还是PAN来上报FPB或NPB,由移动终端来决定。
网络设备向移动终端发送RLC数据块,网络设备中的PCU会以一定周期向移动终端发送对下行数据接收状态的轮询请求,该轮询请求一般会携带于RLC数据块中,即将轮询请求设置在下行链路RLC数据块头(如图1所示)中的ES/P字段。其中,ES/P字段包括2比特,具体设置含义如表6所示,
表6:
表6中ES/P为“00”时,无意义,代表RRBP字段无效;ES/P为“01”时,代表网络设备指示需要获得的窗口是FPB,移动终端根据当时运行状况选择通过返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息、或PAN方式上报FPB;ES/P为“10”时,代表网络设备指示需要获得的窗口是NPB,移动终端根据当时运行状况选择通过返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息、或PAN方式上报NPB;ES/P为“11”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括信道质量测量报告,如果有剩余空间则携带NPB。
其中,当网络设备的接收窗口和发送窗口的长度大于消息长度时,网络设备指示移动终端返回FPB后,还需要指示该移动终端返回NPB;当窗口长度小于消息长度时,网络设备只需要指示移动终端返回FPB即可。当然,为了提高数据传输的效率,移动终端可以根据位图的大小等需求,确定采用传统ACK/NACK消息上报或采用快速ACK/NACK消息上报。
本实施例中移动终端可以采用PAN(数据块携带ACK/NACK)上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报FPB、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB、或采用PAN(数据块携带ACK/NACK)上报NPB、或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB。
本发明实施例三,用PAN上报FPB,用现有的分组下行链路ACK/NACK消息上报NPB。网络设备向移动终端发送RLC数据块,网络设备中的PCU会以一定周期向移动终端发送对下行数据接收状态的轮询请求,该轮询请求一般会携带于RLC数据块中,即将轮询请求设置在下行链路RLC数据块头(如图1所示)中的ES/P字段。其中,ES/P字段包括2比特,具体设置含义如表7所示:
表7:
表7中ES/P为“00”时,无意义,代表RRBP字段无效;ES/P为“01”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括FPB,且当有剩余空间,则携带测量报告;ES/P为“10”时,代表指示移动终端采用轮询PAN上报FPB;ES/P为“11”时,代表指示移动终端返回EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息,该消息中包括信道质量测量报告,如果有剩余空间则携带NPB。
本实施例中,相对于表3,移动终端可以指示三种轮循类型(包括两种上报NPB和一种上报FPB),包括:可以采用PAN(数据块携带ACK/NACK)上报FPB(ES/P为10时)、或采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报NPB(ES/P为01时)、或采用分组下行链路数据上报信道质量报告捎带NPB(ES/P为11时)。
本发明实施例还可参考实施例一中的方法,联合考虑ES/P和RRBP,利用RRBP的无效资源增加一种轮询类型即采用分组数据下行链路ACK/NACK消息上报FPB,除去无意义选项,对每种轮询类型最多指示两种反应时间,即控制信息所表示的全部指示项中,除去无意义选项,每种轮询类型最多有两个。
本发明实施例还提供了一种轮询系统,如图5所示,包括网络设备100和移动终端200,网络设备100,向移动终端200发送下行数据接收状态反馈的轮询请求,该轮询请求中包括上报开始位置和上报方式的控制信息;移动终端200,接收网络设备100发送的下行数据接收状态的轮询请求,并且采用EGPRSPACKETDOWNLINKACK/NACK消息或者PAN来上报FPB或NPB给网络设备100。
其中,网络设备100具体包括:轮询设置单元110,用于设置下行数据接收状态的轮询请求,轮询请求包括上报位置和上报方式的控制信息;轮询发送单元120,用于向移动终端发送轮询请求;上报方式设置单元130,用于确定网络下发的轮询请求中要求移动设备采用的上报方式。
移动终端200具体包括:轮询接收单元210,用于接收来自网络侧的反馈下行数据接收状态的轮询请求;信息上报单元220,用于上报FPB或NPB给网络设备;上报方式获取单元230,用于从轮询请求中获取上报方式;或根据移动终端的运行情况确定上报方式,该上报方式可以采用传统的EGPRSDownlinkACK/NACK消息或者是PAN上报。
本发明的实施例中,在实现网络设备可以控制移动终端采用数据块携带ACK/NACK消息上报的同时,保留移动终端可以采用携带NPB的分组数据下行链路ACK/NACK消息来上报下行数据的接收状态的选项,因此,可以在大窗口或小窗口的情况下都能很好的工作,比现有方案更灵活,有更好的空口利用效率。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。