CN101933280A - 用于发送pdcp状态报告的移动通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够在重建RLC时发送PDCP状态报告、避免数据丢失的移动通信系统和方法。当由于RLC内部错误而发生RLC重建时，接收PDCP实体仍然触发状态报告，以向发送PDCP实体发送该状态报告，即使这些PDCP实体未被其它PDCP实体所替换。发送PDCP实体基于所触发的PDCP状态报告来对各个PDCP SDU的接收状态进行检查，然后对接收PDCP实体未成功地接收到的PDCP SDU进行重传。

Description

用于发送PDCP状态报告的移动通信系统和方法
技术领域
本申请要求于2008年2月1日提交的美国临时专利申请No.61/025,311以及于2009年1月30日提交的韩国专利申请No.10-2009-0007574的优先权。此处以引证的方式并入上述申请的全部内容。
本发明涉及长期演进(LTE)系统，更具体地说，涉及一种用于在重建无线链路控制(RLC)时发送分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告的无线通信系统、以及用于发送PDCP状态报告的方法。
背景技术
图1例示了演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的示例性网络结构。E-UMTS从现有的通用移动通信系统(UMTS)发展而来。第三代合作伙伴项目(3GPP)目前正在展开E-UMTS的标准化。也可以将E-UMTS称为长期演进(LTE)系统。
LTE网络可以由演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)和核心网(CN)组成。E-UTRAN包括用户设备、演进的NodeB(eNB)、以及位于网络一端并连接到外部网络的接入网关(aGW)。
aGW可以分为处理用户业务的第一部分和处理控制业务的第二部分。aGW的处理用户业务的部分与aGW的处理控制业务的部分可以通过通信接口彼此连接。
在一个eNode B中可以存在一个或更多个小区。多个eNode B通过用于发送用户业务和/或控制业务的接口相连。CN可以包括aGW、适于用户对用户设备(UE)进行登记的节点。在UMTS中还可以使用接口来将E-UTRAN与CN进行划分。
图2和图3例示了基于3GPP无线接入网络规范的介于移动终端与E-UTRAN之间的无线接口协议的架构。
无线接口协议在水平方向上由物理层、数据链路层和网络层构成。无线接口协议在垂直方向上由用于发送数据信息的用户面(U面)和用于发送控制信号的控制面(C面)构成。可以基于诸如开放系统互连(OSI)参考模型的公知互连方案的低三层，来将图2和图3中示出的各个协议层分类为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。
以成对的形式在移动终端与E-UTRAN之间实现无线协议层，以在无线间隔(radio interval)中传送数据。
此后，将对图2中示出的控制面的无线协议层和在图3中示出的用户面的无线协议层进行说明。如上所述，物理层向上层提供信息传送服务。物理层通过传输信道与诸如介质访问控制(MAC)层的上层相连。通过传输信道在MAC成与物理层之间传送数据。这里，根据信道共享状态，将传输信道分为专用传输信道和公共传输信道。在不同的物理层之间(例如，在发送侧的物理层与接收侧的物理层之间)，还通过使用利用无线资源的物理信道来传送数据。
第二层包括多个层。介质访问控制(MAC)层将多个逻辑信道映射到多个传输信道。并且，第二层执行逻辑信道复用功能，以将多个逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道连接到作为上层的RLC层。根据所发送信息的类型，将逻辑信道大致地分为用于发送控制面信息的控制信道和用于发送用户面信息的业务信道。
第二层的无线链路控制层(RLC)层对从上层接收到的数据进行分段和串接，从而将数据大小控制为适于下层向无线间隔发送数据。
为了支持由各个无线承载(RB)所要求的各种QoS，RLC了提供三种模式，即，透明模式(TM：Transparent Mode)、不确认模式(UM：Unacknowledged Mode)和确认模式(AM：Acknowledged Mode)。具体地说，为了进行可靠的数据传输，AM RLC通过自动重传请求(ARQ)来执行重传数据的功能。
分组数据汇聚协议(PDCP)层在第二层中位于RLC层之上。PDCP层用于在带宽较小的无线间隔中使用诸如IPv4或IPv6的IP分组来有效地发送数据。为此，PDCP层通过诸如报头压缩的功能减小了不必要的控制信息。由PDCP层执行的报头压缩通过在数据的报头部分中仅发送必要的信息而在无线间隔中有效地发送数据。在LTE系统中，PDCP层还执行安全性功能。安全性功能包括用于防止第三方对数据进行监视的加密功能和用于防止第三方对数据进行篡改的完整性保护功能。
仅在控制面中定义了位于第三层最底部的无线资源控制(RRC)层。RRC层针对无线承载的配置、重新配置及释放来处理逻辑信道、传输信道和物理信道。这里，无线承载(RB)表示由无线协议的第一层和第二层所提供的用于移动终端与UTRAN之间的数据传输的逻辑路径。通常，对RB进行配置是指对提供特定服务所必要的无线协议层和信道特性进行规定、并且配置了特定参数和操作方法。RB分为信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB用作在C面上发送RRC消息的路径，DRB用作在U面上发送用户数据的路径。
此后，将更加详细地说明PDCP实体。
如图2所示，PDCP实体向上连接到RRC层或用户应用，并且向下连接到RLC层。
图4例示了PDCP实体的详细结构。实际上，可以按照其它方式来实现用作功能块的所例示的块。
参照图4，一个PDCP实体由发送PDCP实体和接收PDCP实体组成。左侧的发送PDCP实体在将从上层接收到的SDU或者由其自身生成的控制信息构造成PDU之后，将其发送到接收PDCP实体(对端实体)。并且，右侧的接收PDCP实体在从发送PDCP实体接收到的PDCP PDU中提取出PDCP SDU或控制信息。
如上所述，由发送PDCP实体生成的PDU包括数据PDU和控制PDU。数据PDU是通过对由PDCP从上层接收到的SDU进行处理而形成的数据块，控制PDU由PDCP生成、以向对端实体发送控制信息。
数据PDU由用户面和控制面的RB生成，并且根据所使用的面来选择性地使用这些功能。
更具体地说，报头压缩功能仅应用于U面数据，并且安全性功能中的完整性保护功能应用于C面数据。安全性功能包括完整性保护功能以及针对数据安全的加密功能。这里，加密功能既应用于U面数据也应用于C面数据。
控制PDU仅由U面RB生成。并且，控制PDU包括：用于将接收到的PDCP缓冲器的状态通知给发送侧的状态报告；以及用于将报头解压缩器的状态通知给报头压缩器的报头压缩(HC)反馈分组。
从接收PDCP实体将该状态报告发送到发送PDCP实体。接收PDCP实体向发送PDCP实体通知各个PDCP SDU的接收状态。这使得发送PDCP实体可以不再重传已被接收PDCP实体接收到的PDCP SDU，而重传未被接收PDCP实体接收到的PDCP SDU。该PDCP状态报告是以PDCP STATUS PDU的形式发送。
图5例示了PDCP STATUS PDU的结构。
参照图5，PDCP STATUS PDU包括1比特的数据/控制(D/C)及3比特的PDU类型，该数据/控制(D/C)表示相应的PDU是数据PDU还是控制PDU，该PDU类型表示控制PDU的类型。这里，具有‘000’的PDU表示PDCP状态报告，具有‘001’的PDU表示报头压缩反馈信息，具有除了‘000’和‘001’以外的值的PDU表示相反的PDU。
此外，PDCP STATUS PDU包括12比特的首次缺失SN(FMS：FirstMissing SN)及具有可变长度的位图，该首次缺失SN表示接收侧首次没有接收到的PDCP SDU的序号(SN)，该位图表示是否成功地接收到满足4096求余运算的PDCP SDU。这里，比特位置为‘0’的位图字段表示未成功地接收到PDCP SDU，比特位置为‘1’的位图字段表示已经成功地接收到PDCP SDU。并且，PDCP SDU SN由FMS和比特位置组成。
在LTE系统中执行切换过程时使用PDCP状态报告。
首先，发送PDCP实体发送从上层所提供的PDCP SDU，随后将这些PDCP SDU存储在传输缓冲器中，用于稍后可能需要的重传。
当进行切换过程时，发送PDCP实体通过PDCP状态报告来接收与接收PDCP实体是否已经成功地接收到PDCP SDU有关的信息。随后，发送PDCP实体在切换之后对接收PDCP实体未接收到的PDCP SDU进行重传。尤其是，当在网络中发生切换过程时，eNB从源转换为目标。这引起了各个PDCP实体的变化，因而必定需要使用状态报告的重传。
发明内容
在传统技术中，为了避免数据丢失，由PDCP层在进行切换时执行重传，但通常由AM RLC来执行重传。更具体地说，当切换发生时允许由PDCP层执行重传，以避免例如在PDCP实体由于切换时的基站(eNB)改变而被其它PDCP实体替换时可能发生的数据丢失。因此，在传统技术中，仅在切换发生时才允许发送PDCP状态报告。
但是，传统技术具有以下问题。
当位于PDCP下方的RLC层中发生了RLC内部错误(诸如无休止的RLC重传)时，必须重建RLC实体。这里，由于以下原因，可能需要对PDCP进行重传。通常，在RLC重建时重建发送RLC实体与接收RLC实体。对于在RLC重建时刻正被发送的RLC PDU(未完成的RLCPDU)来说，不能对接收RLC实体是否已经成功地接收到这些RLC PDU这一情况进行检查。
也就是说，PDCP实体不能对在RLC重建时刻正被发送的RLC PDU(未完成的RLC PDU)是否已被成功地发送这一情况进行检查。因此，要求PDCP实体在RLC重建之后对未被成功地发送的PDCP SDU进行重传。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够通过在进行RLC重建时由PDCP层发送状态报告来减小由于RLC重建而引起的数据丢失的移动通信系统、以及用于发送PDCP状态报告的方法。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如在此具体实施和广泛描述的，提供了一种发送分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告的方法，该方法包括以下步骤：由接收PDCP实体来接收已检测到第二层错误的指示，该检测到的第二层错误要求RLC重建；根据所述RLC重建来触发PDCP状态报告；构造所述PDCP状态报告；以及在完成所述RLC重建后向发送PDCP实体发送所构造的PDCP状态报告。
优选的是，接收步骤、触发步骤和发送步骤是针对在RLC AM上映射的无线承载来执行。
优选的是，所述指示是从上层接收到。
优选的是，所述指示是从下层接收到。
优选的是，所述第二层错误包括RLC错误。
优选的是，所述第二层错误与切换过程无关。
优选的是，所述PDCP状态报告表示已经接收到哪些PDCP SDU和未接收到哪些PDCP SDU。
优选的是，所述PDCP状态报告是在对由于所述RLC重建而从RLC接收到的PDCP数据PDU的处理之后而被构造。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如在此具体实施和广泛描述的，还提供了一种移动通信系统，该移动通信系统包括：接收PDCP实体，其被配置成在接收检测到第二层错误的指示时发送PDCP状态报告，该检测到的第二层错误要求RLC重建；以及发送PDCP实体，其被配置成基于所接收到的PDCP状态报告来对所述接收PDCP实体未成功地接收到的PDCP SDU进行重传。
优选的是，所述接收PDCP实体在检测到所述第二层错误时根据所述RLC重建来触发PDCP状态报告，构造所述PDCP状态报告，并且，在完成所述RLC重建后向所述发送PDCP实体发送所构造的PDCP状态报告。
优选的是，所述指示是从上层接收到。
优选的是，所述指示是从下层接收到。
优选的是，所述第二层错误包括RLC错误。
优选的是，所述第二层错误与切换过程无关。
优选的是，所述PDCP状态报告表示已经接收到哪些PDCP SDU和未接收到哪些PDCP SDU。
优选的是，所述PDCP状态报告是在对由于所述RLC重建而从RLC接收到的PDCP数据PDU的处理之后而被构造。
如上所述，当由于RLC内部错误而发生RCL重建时，接收PDCP实体仍然触发状态报告，以向发送PDCP实体发送该状态报告，即使这些PDCP实体未被新的PDCP实体所替换。发送PDCP实体基于所触发的PDCP状态报告来对各个PDCP SDU的接收状态进行检查，然后对未被成功地发送的PDCP SDU进行重传。这在任何情况下避免了数据丢失。
附图说明
图1例示了作为现有技术和本发明所应用的移动通信系统的长期演进(LTE)系统的网络结构；
图2例示了无线协议的控制面的各个层；
图3例示了无线协议的用户面的各个层；
图4例示了PDCP实体的详细结构；
图5例示了PDCP STATUS PDU的结构；以及
图6是示出了根据本发明的一个优选实施方式的、用于在移动通信系统中发送状态报告的方法的流程图。
具体实施方式
本发明应用于移动通信系统，更具体地说，应用于从UMTS演进而来的演进的通用移动通信系统(E-UMTS)。但是，本发明并不限于此，而是可以应用于符合本发明的范围的任意通信系统和通信协议。
此后，将更详细地说明本发明的优选实施方式。
当位于PDCP下方的RLC层中发生RLC内部错误(诸如无休止的RLC重传)时，必须重建RCL实体。通常，在RLC重建时重建发送RLC实体与接收RLC实体。因此，对于在RLC重建时刻正被发送的RLC PDU(未完成的RLC PDU)来说，不能对接收RLC实体是否已经成功地接收到这些RLC PDU这一情况进行检查，即，可能发生数据丢失。
因此，这要求发送PDCP不仅在进行切换时而且也在进行RLC重建(这是由于RLC内部错误而引起)时基于从接收PDCP发送来的状态报告来重传PDCP SDU。
本发明的用于发送PDCP状态报告的方法包括以下步骤：由接收PDCP实体来接收已检测到第二层错误的指示，该检测到的第二层错误要求RLC重建；根据该RLC重建来触发PDCP状态报告；构造该PDCP状态报告；以及在完成该RLC重建后向发送PDCP实体发送所构造的PDCP状态报告。
接收步骤、触发步骤和发送步骤是针对在RLC AM上映射的无线承载来执行。
该指示是从上层接收到。
该指示是从下层接收到。
该第二层错误包括RLC错误。
该第二层错误与切换过程无关。
该PDCP状态报告表示已经接收到哪些PDCP SDU和未接收到哪些PDCP SDU。
该PDCP状态报告是在对由于RLC重建而从RLC接收到的PDCP数据PDU的处理后而被构造。
为了避免数据丢失，当重建作为下层的RLC层时，接收PDCP实体仍然向发送PDCP实体发送状态报告，即使这些PDCP实体未被其它PDCP实体所替换。发送PDCP实体基于接收到的PDCP状态报告来对各个PDCP SDU的接收状态进行检查，然后对未被成功地发送的PDCP SDU进行重传。
为此，PDCP层与RLC层执行以下操作。
RLC持续对是否由于内部错误(诸如无休止的RLC重传)而出现RLC重建这一情况进行检查。在进行RLC重建时，RLC将该情况通知给其上层(PDCP)和对端RLC的上层(对端PDCP)。
可以通过不同方式来实现由RLC将RLC重建通知给RLC的上层(PDCP)的方法。
例如，RLC可以将RLC重建直接地通知给RLC的上层(PDCP)，或者可以将RLC重建通知给控制层(RRC)，使得RRC将RLC重建通知给PDCP层。
此外，可以通过不同方式来实现由RLC将RLC重建通知给其对端RLC的上层(对端PDCP)的方法。
例如，一旦RLC通过RESET PDU等将RLC重建通知给其对端RLC，则对端RLC将RLC重建通知给它的上层(对端PDCP)。RLC可以将RLC重建通知给控制层(RRC)，使得RRC将RLC重建通知给它的对端RRC，随后该对端RRC将RLC重建通知给对端PDCP。
在接收到RLC重建报告的PDCP实体中，接收PDCP实体向发送PDCP实体发送PDCP状态报告，以通知它的接收状态。然后，接收到PDCP状态报告的发送PDCP实体在RLC重建之后对未被发送到接收PDCP实体的PDCP SDU进行重传。
更具体地说，一旦PDCP实体从RLC或RRC得到RLC重建的通知，则接收PDCP实体就检查其接收缓冲器的状态，并且将PDCP状态报告发送到发送PDCP实体。
为了准确的PDCP状态报告，即使考虑到由于RLC重建而将PDCPSDU发送到PDCP实体，接收PDCP实体也仍然必须检查其接收缓冲器的状态。通常，RLC向PDCP实体依次发送RLC SDU。但是，在进行RLC重建时，RLC可以不按次序地向PDCP实体发送已成功地接收到的RLC SDU。因此，接收PDCP实体可以通过针对PDCP PDU执行报头解压缩来检查是否已经成功地接收到PDCP SDU。
一旦从接收PDCP实体接收到PDCP状态报告，则发送PDCP实体准确地检查哪些PDCP SDU未被成功地发送。然后，发送PDCP实体在RLC重建之后对接收失败的PDCP SDU进行重传。
图6是示出了根据本发明的一个优选实施方式的、用于在移动通信系统中发送状态报告的方法的流程图。
参照图6，发送RLC实体或接收RLC实体持续对出现RLC重建(S10)进行检查。如果检测到RLC重建，则RLC进行操作、以共享RCL重建信息(S11)。
当RLC将RLC重建直接地通知给PDCP时，或者当RLC将RLC重建通知给控制层(RRC)而使得RRC将RLC重建通知给PDCP时，可以执行对RLC重建信息的共享。
另选的是，当RLC通过RESET PDU等将RLC重建直接通知给其对端RLC，然后该对端RLC将RLC重建通知给它的上层(对端PDCP)时，可以执行对RCL重建信息的共享。这里，RLC可以将RLC重建通知给控制层(RRC)，使得RRC将RLC重建通知给它的对端RRC，然后该对端RRC将RLC重建通知给对端PDCP。
一旦共享了RLC重建信息，则接收PDCP实体通过发送由RLC重建所触发的PDCP状态报告，来将它的接收状态通知给发送PDCP实体(S12)。
接收到PDCP状态报告的发送PDCP实体准确地检查哪些PDCPSDU被成功地发送以及哪些PDCP SDU未被成功地发送，然后对接收失败的PDCP SDU进行重传(S13)。
已经说明了在由于RLC内部错误而进行RLC重建时应用本发明。但是，还可以在发生第一层和第二层的内部错误时应用本发明。
此外，可以通过硬件或软件、或者它们的任意组合来实现上述根据本发明的方法。例如，可以将根据本发明的方法存储在存储介质(例如，移动终端的内部存储器、闪存、硬盘等)中。另选的是，可以将根据本发明的方法实现为能够由处理器(例如，移动终端中的微处理器)所执行的软件程序中的代码或命令字。
已经参照仅作为示例性的实施方式描述了本发明。对于本领域技术人员来说明显的是，可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下在本发明中做出各种修改和等同的其它实施方式。另外应当理解的是，通过完整地或部分地对上述(多个)实施方式行选择性的组合，可以实现本发明。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。

Claims (16)

1.一种从接收分组数据汇聚协议PDCP实体向发送PDCP实体发送PDCP状态报告的方法，该方法包括以下步骤：
接收检测到第二层错误的指示，该检测到的第二层错误要求RLC重建；
根据所执行的所述RLC重建来触发PDCP状态报告；
构造所述PDCP状态报告；以及
在完成所述RLC重建后向所述发送PDCP实体发送所构造的PDCP状态报告。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收步骤、触发步骤和发送步骤是针对在RLC AM上映射的无线承载来执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指示是从上层接收到。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指示是从下层接收到。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二层错误包括RLC错误。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二层错误与切换过程无关。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PDCP状态报告表示已经接收到哪些PDCP SDU和未接收到哪些PDCP SDU。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PDCP状态报告是在对由于所述RLC重建而从RLC接收到的PDCP数据PDU的处理之后而被构造。
9.一种移动通信系统，该移动通信系统包括：
接收分组数据汇聚协议PDCP实体，其被配置成在接收检测到第二层错误的指示时发送PDCP状态报告，该检测到的第二层错误要求RLC重建；以及
发送PDCP实体，其被配置成对PDCP状态报告未确认成功发送的PDCP SDU进行重传。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述接收PDCP实体在检测到所述第二层错误时根据所述RLC重建来触发PDCP状态报告，构造所述PDCP状态报告，并且，在完成所述RLC重建后向所述发送PDCP实体发送所构造的PDCP状态报告。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述指示是从上层接收到。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述指示是从下层接收到。
13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第二层错误包括RLC错误。
14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第二层错误与切换过程无关。
15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述PDCP状态报告表示已经接收到哪些PDCP SDU和未接收到哪些PDCP SDU。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述PDCP状态报告是在对由于所述RLC重建而从RLC接收到的PDCP数据PDU的处理之后而被构造。
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