CN102265701A - 用于对数据分组进行高效处理的优化报头 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于对具有RLC有效载荷和RLC报头的RLC PDU进行处理的方法、装置和计算机程序产品，其中，所述RLC有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，这些SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述RLC报头包括针对这些SDU中的每个SDU的单独计数，这些计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。每个SDU是具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU，其中，PDCP有效载荷包括多个IP分组，并且其中，PDCP报头包括针对这些IP分组中的至少一个IP分组的长度指示符。

Description

用于对数据分组进行高效处理的优化报头
相关申请的交叉引用
依照35U.S.C.§119(e)，本申请要求享受2008年12月24日提交的美国临时申请No.61/140,788的权益，将该临时申请全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
概括地说，本申请涉及通信系统，且更为具体地说，本申请涉及用于对报头进行优化以实现数据分组的高效处理的方法和装置。
背景技术
无线通信系统被广泛地部署以提供诸如话音、视频、数据、消息发送和广播之类的各种通信服务。典型的无线通信系统可以采用多址技术，其能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多个用户的通信。这类多址技术的示例包含码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。
在多种电信标准中已采纳这些多址技术，以提供使不同无线设备能够在城市范围、国家范围、地区范围、甚至全球范围上进行通信的共同协议。一种新兴的电信标准的示例是长期演进(LTE)。LTE是第三代合作伙伴计划(3GPP)发布的对通用移动电信系统(UMTS)移动标准的一组增强。其被设计以通过改善频谱效率、降低费用、提高服务、利用新的频谱来更好地支持移动宽带因特网接入，并通过在下行链路上使用OFDMA、在上行链路上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术来与其它开放式标准更好地结合。但是，随着对移动宽带接入需求的持续增加，有必要对LTE技术进行进一步的改进。优选的是，这些改进应当适用于采用这些技术的其它多址技术和电信标准。
发明内容
在本申请的一个方面，一种用于无线通信的装置包含处理系统，该处理系统被配置为对具有有效载荷和报头的协议数据单元(PDU)进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的服务数据单元(SDU)，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
在本申请的另一方面，一种用于无线通信的装置包括处理系统，所述处理系统被配置为对具有分组数据会聚协议(PDCP)有效载荷和PDCP报头的PDCPPDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
在本申请的另一方面，一种用于无线通信的装置包括处理系统，所述处理系统被配置为对具有无线链路控制(RLC)有效载荷和RLC报头的RLCPDU进行处理，其中，所述RLC有效载荷包括多个至少部分加密的PDCPPDU，所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU是部分PDCP PDU或者完整PDCP PDU。所述RLC报头包含：针对所述PDCP PDU中的至少一个PDCPPDU的序号，针对至少所述部分PDCP PDU中的每个部分PDCP PDU的单独偏移量，所述偏移量中的每个偏移量被配置为支持对相应PDCP PDU的解密，其中，针对所述部分PDCP PDU中的每个部分PDCP PDU的所述偏移量与在所述RLC PDU和至少另一个RLC PDU之间对所述部分PDCPPDU进行的分段有关，针对所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对所述相应PDCP PDU的解密，其中，所述计数中的每个计数包括针对所述相应PDCP PDU的超帧号和序号，关于对所述PDCP PDU进行了加密以及针对所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU的所述计数包含在所述报头中的指示，以及针对所述PDCP PDU中的至少一个PDCP PDU的长度指示符。
在本申请的另外方面，一种用于无线通信的装置包括处理系统，所述处理系统被配置为对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个IP分组，并且其中，所述PDCP报头包含：针对所述IP分组中的至少一个IP分组的长度指示符，以及针对所述PDCP有效载荷中的所述IP分组中的仅一个IP分组的序号。
在本申请的另外方面，一种用于无线通信的装置包含：用于产生包括多个至少部分加密的SDU的有效载荷的模块，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，用于产生包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数的报头的模块，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密，以及用于通过将所述报头连接到所述有效载荷来产生PDU的模块。
在本申请的另一方面，一种用于无线通信的装置包含：用于接收具有有效载荷和报头的PDU的模块，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密，用于使用所述报头中的所述计数来对所述SDU进行解密的模块。
在本申请的另一个方面，一种用于无线通信的装置包含：用于产生包括多个SDU的PDCP有效载荷的模块，用于产生包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符的PDCP报头的模块，用于通过将所述PDCP报头连接到所述PDCP有效载荷来产生PDCP PDU的模块。
在本申请的另外方面，一种用于无线通信的装置包括：用于接收具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU的模块，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符，用于使用所述PDU中的所述PDCP报头来恢复所述PDCP有效载荷中的所述SDU的模块。
在本申请的另外方面，一种用于无线通信的方法包括：产生包括多个至少部分加密的SDU的有效载荷，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，产生包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数的报头，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密，以及通过将所述报头连接到所述有效载荷来产生PDU。
在本申请的另一个方面，一种用于无线通信的方法包括：接收具有有效载荷和报头的PDU，其中，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密，以及使用所述报头中的所述计数来对所述SDU进行解密。
在本申请的另一个方面，一种用于无线通信的方法包括：对具有有效载荷和报头的PDU进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
在本申请的另外方面，一种用于无线通信的方法包括：对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
在本申请的另外方面，一种计算机程序产品包括计算机可读介质，其中所述计算机可读介质具有用于执行以下操作的代码：对具有有效载荷和报头的PDU进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
在本申请的另一个方面，一种计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有用于执行以下操作的代码：对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
附图说明
图1是示出了采用处理系统的装置的硬件实施方式的示例的概念图。
图2是示出了网络架构的示例的概念图。
图3是示出了接入网的示例的概念图。
图4是示出了针对用户面和控制面的无线协议架构的示例的概念图。
图5是示出了通过L2层进行处理的上层数据分组的示例的概念图。
图6是示出了PDCP PDU的示例的概念图。
图7是示出了PDCPPDU的另一个示例的概念图。
图8是示出了PDCP子层的加密功能的概念图。
图9是示出了RLC PDU的示例的概念图。
图10是示出了RLC PDU的另一个示例的概念图。
图11是示出了接入网中的演进型节点B(eNodeB)和UE的示例的概念图。
图12是示出了发送装置与接收装置进行通信的示例的功能框图。
图13是示出了发送装置与接收装置进行通信的另一个示例的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图所给出的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而并非旨在表示可以实现本文所描述的概念的仅有的配置。为了提供对各种概念的透彻理解的目的，详细描述包含了具体细节。然而，对本领域普通技术人员而言，明显的是，也可以不使用这些具体细节来实现这些概念。在某些情况下，为了避免造成这些概念的模糊，以框图形式示出公知的结构和组件。
现参照各种装置和方法来给出通信系统的一些方面。这些装置和方法将在下面的详细描述中进行描述，并在以各种方框、模块、组件、电路、步骤、处理、算法等(其统称为“元素”)形式在附图中示出。可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现这些元素。至于这些元素是实现成硬件还是软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。
举例而言，可以使用包含一个或多个处理器的“处理系统”来实现元素或者元素的任何部分或者元素的任意组合。处理器的示例包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门逻辑、分离硬件电路和被配置为执行贯穿本申请描述的各种功能的其它适当硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。无论软件是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语，其应当被广义地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例行程序、子例行程序、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等。软件可以位于计算机可读介质上。举例而言，计算机可读介质可以包含磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能光盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，卡、棒、钥匙型驱动器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、移动磁盘、载波、传输线或者用于存储或发送软件的任何其它适当介质。计算机可读介质可以位于处理系统内部，也可以位于处理系统外部，或者也可以在分布多个实体(包含处理系统)中。计算机可读介质可以体现在计算机程序产品中。举例而言，计算机程序产品可以包含位于封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员应当认识到如何依据特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件以最佳的方式来实现贯穿本申请所描述的功能。
图1是示出了采用处理系统的装置的硬件实施方式的示例的概念图。在该示例中，可以用总线架构(其通常用总线102来表示)来实现处理系统100。取决于处理系统100的具体应用和整体设计约束条件，总线102可以包括任意数量的互连的总线和桥接。总线102将包含一个或多个处理器(其通常用处理器104来表示)在内的各种电路和计算机可读介质(其通常用计算机可读介质106来表示)链接在一起。此外，总线102还对诸如定时源、外围设备、电压调节器和功率管理电路等这些现有技术中已知的各种其它电路进行链接，因此这里不再做任何进一步的描述。总线接口108提供总线102和收发机110之间的接口。收发机110提供用于一种用于通过传输介质来与各种其它装置进行通信的模块。根据装置的特性，还可以提供用户接口112(例如，小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)。
处理器104负责对总线进行管理和一般的处理，后者包含执行计算机可读介质106上存储的软件。当软件由处理器104执行时，使得处理系统100执行下面针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质106还可以用于存储在执行软件时由处理器104所操作的数据。
现参照如图2所示的LTE网络架构来给出采用各种装置的电信系统的示例。将LTE网络架构200示出为具有核心网202和接入网204。在这个示例中，核心网202向接入网204提供分组交换服务，但是，本领域技术人员容易理解的是，贯穿本申请所给出的各种概念可以延伸到提供电路交换服务的核心网。
接入网204示出为具有在LTE应用中通常被称为演进型节点B的单个装置212，但是本领域技术人员还可以将其称为基站、基站收发站、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)或者某种其它适当术语。eNodeB 212为移动装置214提供去往核心网202的接入点。移动装置的示例包含蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线设备、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、照相机、游戏机或者任何其它类似的功能设备。在LTE应用中，移动装置214通常被称为用户设备(UE)，但是本领域技术人员还可以将其称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持装置、用户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当术语。
核心网202示出为具有包含分组数据节点(PDN)网关208和服务网关210在内的若干装置。PDN网关210为接入网204提供去往基于分组的网络206的连接。在这个示例中，基于分组的网络206是因特网，但贯穿本申请所给出的概念并不限于因特网应用。PDN网关208的主要功能是向UE 214提供网络连接性。数据分组在PDN网关208和UE 214之间通过服务网关210进行传送，其中，当UE 214在接入网204中漫游时，服务网关210作为本地移动性锚点。
现参照图3来给出LTE网络架构中的接入网的示例。在这个示例中，接入网300被划分成多个蜂窝区域(小区)302。向每个小区302分配一个eNodeB 304，并且eNodeB 304被配置为向小区302中的所有UE 306提供去往核心网202(参见图2)的接入点。接入网300的这个示例中没有集中式控制器，但在替代的配置中可以使用集中式控制器。eNodeB 304负责包含无线承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全和去往核心网202中的服务网关210(参见图2)的连接性在内的所有与无线电相关的功能。
取决于所部署的具体电信标准，接入网300采用的调制和多址方案可以改变。在LTE应用中，在下行链路上使用OFDM，而在上行链路上使用SC-FDMA，以便支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。如本领域技术人员从下面的详细描述中所容易理解的，本申请给出的各种概念非常适用于LTE应用。但是，这些概念可以容易地延伸到使用其它调制和多址技术的其它电信标准。举例而言，这些概念可以延伸到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴计划2(3GPP2)作为CDMA2000标准系列的一部分来发布的空中接口标准，EV-DO和UMB采用CDMA来向移动站提供宽带因特网接入。这些概念还可以延伸到采用宽带-CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型(例如，TD-SCDMA)的通用陆地无线接入(UTRA)；采用TDMA的全球移动通信系统(GSM)；采用OFDMA的演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和Flash-OFDM。在来自3GPP组织的文档中对UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM进行了描述。在来自3GPP2组织的文档中对CDMA2000和UMB进行了描述。实际所采用的无线通信标准和多址技术将取决于特定的应用和对系统所施加的整体设计约束条件。
eNodeB 304可以具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得eNodeB 304能够使用空间域以支持空间复用、波束成形和发射分集。
空间复用可以用于在相同频率上同时发送不同的数据流。这些数据流可以被发送给单个UE 306以增加数据速率，或者这些数据流可以被发送给多个UE 306以增加整体系统容量。这是通过对每个数据流进行空间预编码，并且随后通过不同的发射天线在下行链路上发送每个经空间预编码的流来实现的。到达UE 306的经空间预编码的数据流具有不同的空间特征，这使得每个UE 306都能够恢复去往该UE 306的一个或多个数据流。在上行链路上，每个UE 306发送经空间预编码的数据流，后者使得eNodeB 304能够识别每个经空间预编码的数据流的源。
通常，在信道状况良好时使用空间复用。当信道状况不太有利时，可以使用波束成形来将发射能量聚焦在一个或多个方向上。这可以通过对通过多个天线发送的数据进行空间预编码来实现。为了在小区302的边缘实现良好覆盖，可以结合发射分集来使用单个流的波束成形传输。
在下面的详细描述中，将参照在下行链路上支持OFDM的MIMO系统来描述接入网的各个方面。OFDM是一种扩频技术，该技术将数据调制在OFDM符号内的多个子载波上。以精确的频率将这些子载波间隔开。这种间隔提供了使得接收机能够从这些子载波恢复数据的“正交性”。在时域中，可以向每个OFDM符号添加保护间隔(例如，循环前缀)以对抗OFDM符号间的干扰。上行链路可以以DFT-扩展OFDM信号的形式来使用SC-FDMA，以补偿高的峰均功率比(PAPR)。
取决于具体的应用，无线协议架构可以采用各种形式。现参照图4给出LTE系统的示例。图4是示出了针对用户面和控制面的无线协议架构的示例的概念图。
转到图4，用于UE和eNodeB的无线协议架构示出为具有三个层：层1、层2和层3。层1是最底层并且实现各种物理层信号处理功能。本文将层1称为物理层406。层2(L2层)408位于物理层406之上，并且负责UE和eNodeB之间的物理层406之上的链路。
在用户面中，L2层408包含介质访问控制(MAC)子层410、无线链路控制(RLC)子层412和分组数据会聚协议(PDCP)子层414，其中，PDCP子层414在网络一侧的eNodeB处终止。虽然没有示出，但是UE可以具有位于L2层408之上的若干个上层，这若干个上层包含网络层或IP层以及应用层，其中，网络层或IP层在网络一侧的PDN网关208(参见图2)处终止，而应用层在连接端点(例如，远端UE、服务器等)处终止。
PDCP子层414提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。PDCP子层414还提供：针对上层数据分组的报头压缩以减少无线传输开销；通过对数据分组进行加密来提供安全性；以及为UE提供eNodeB之间的切换支持。RLC子层412提供上层数据分组的分段和重组、丢失的数据分组的重传以及数据分组的重新排序，以补偿由混合自动重传请求(HARQ)引起的无序接收。MAC子层410提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层410还负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资源。MAC子层410还负责HARQ操作。
在控制面中，对于物理层406和L2层408来说，除了没有针对控制平面的报头压缩功能外，用于UE和eNodeB的无线协议架构基本相同。控制面还包含层3中的无线资源控制(RRC)子层416。RRC子层416负责获得无线资源(即，无线承载)，并且负责使用eNodeB和UE之间的RRC信令来对低层进行配置。
图5是示出了通过L2层进行处理的上层数据分组的示例的概念图。术语“处理”旨在包括：(1)在发送方，从上层数据分组(例如，IP分组)产生MAC协议数据单元(PDU)，以及(2)在接收方，从MAC PDU恢复上层数据分组。通常而言，在发送侧，协议栈中的层从上层接收服务数据单元(SDU)，并且对这些SDU进行处理以生成用于向低层传送的PDU。在接收侧，协议栈中的层从低层接收PDU，并且对这些PDU进行处理以恢复用于向上层传送的SDU。
当装置(例如，eNodeB或UE)处于发送模式时，可以以PDCP SDU 502的形式向PDCP子层提供上层分组。PDCP子层将PDCP SDU 502组合成PDCP PDU 504。每个PDCP PDU 504包含PDCP报头508和PDCP有效载荷509。PDCP有效载荷509可以用于携带PDCP SDU 502。在这个示例中，每个PDCPPDU 504的PDCP有效载荷509包含3个PDCP SDU 502。随后，可以将PDCP PDU 504提供给RLC子层。
在RLC子层处，将PDCP PDU 504或者RLC SDU组合成RLC PDU512。每个RLC PDU 512包含RLC报头514和RLC有效载荷515。RLC有效载荷515可以用于携带RLC SDU 504。在这个示例中，可以对RLC SDU510进行分段以实现要被组合到两个PLC PDU 512的有效载荷515中的三个RLC SDU 504。随后，将RLC PDU 512提供给MAC子层。
在MAC子层处，将RLC PDU 512或者MAC SDU组合成MAC PDU518。每个MAC PDU 518包括MAC报头520和MAC有效载荷521。MAC有效载荷521可以用于携带RLC SDU 504。在这个示例中，每个MAC PDU518的MAC有效载荷521包含一个MAC SDU 512。随后，可以将MAC PDU518提供给物理层(未示出)。
当该装置处于接收模式时，将上面所描述的处理过程反向。
图6是示出了PDCP PDU的示例的概念图。在这个示例中，PDCP PDU600包括PDCP报头602和PDCP有效载荷604。PDCP有效载荷604包含3个PDCP SDU 606。PDCP报头602包含数据/控制(D/C)字段608，后者指示PDCP PDU 600是用户面中的还是控制面中的PDU。此外，报头602还包括序号(SN)字段612，后者指示针对有效载荷604中的第一PDCP SDU606的SN。此外，报头602包含第一长度指示符(LI)字段614和第二LI字段614，其中，第一LI字段614指示有效载荷604中的第一PDCP SDU 606的尺寸，而第二LI字段614指示有效载荷604中的第二PDCP SDU 606的尺寸。此外，在报头602中包含多个E字段610，一个E字段对应于一个PDCP SDU。如果设置了E字段610，则存在针对相应的PDCP SDU 606的LI指示符614。如果没有设置E字段610，则相应的PDCP SDU 606是有效载荷604中的最后SDU。
图7是示出了PDCP PDU的另一个示例的概念图。这个示例类似于结合图7所描述的示例。PDCP PDU 700包含PDCP报头702和PDCP有效载荷704。PDCP有效载荷704包含三个PDCP SDU 706。PDCP报头702包含数据/控制(D/C)字段708，后者指示PDCP PDU 700是用户面中的PDU还是控制面中的PDU。此外，报头702还包含SN字段712，后者指示针对有效载荷704中的第一PDCP SDU 706的SN。此外，报头702还包含第一LI字段714和第二LI字段714，其中，第一LI字段714指示有效载荷704中的第一PDCP SDU 706的尺寸，第二LI字段714指示有效载荷704中的第二PDCP SDU 706的尺寸。主要差别在于使用M字段710和LI数量字段716来替代多个E字段。如果设置了M字段710，则PDCP PDU 700包含多个PDCP SDU。如果没有设置M字段710，则PDCP PDU 700包含一个PDCP SDU。假定前一情况，使用LI数量字段716来指示报头702中的LI字段716的数量。LI字段的数量等于PDCP SDU 706的数量减去1。通过这个方法，接收机可以识别PDCP报头(包含LI字段)的全部长度，以便找到有效载荷的起始位置。这允许接收机仅对每个LI字段处理一次。
在上面所给出的两个示例中，消除了在SDU之间增加PDCP SN的需要。完整PDCP报头位于PDCP PDU的起始处，从而消除了对PDCP报头进行解析以计算每个SDU的起始位置的需要。
如先前所讨论的，PDCP子层执行加密功能。现参照图8来给出一种加密算法的示例。在这个示例中，由掩码和有效载荷中的每个PDCP SDU之间的加密机802执行加密。运行加密序列号(计数C)806，并且通过使用加密密钥(CK)的另一个加密机804，来产生该掩码。计数C 806包括长序号(其被称为超帧号(HFN))和针对正在被加密的SDU的SN。PDCP子层处的重新排序是基于计数-C 806的，而转发是基于PDCP SN的。当建立了无线链路时，在UE和eNodeB之间交换该加密密钥。
图9是示出了RLC PDU的示例的概念图。RLC PDU 900包含RLC报头902和RLC有效载荷904。RLC有效载荷904包含第一部分或完整RLCSDU 906a、第二完整RLC SDU 906b和第三部分或完整RLC SDU 906c。在这个示例中，RLC报头902包含计数-C和“偏移量”，其中，当在两个RLCPDU的有效载荷之间对PDCP PDU进行分段时，计数-C和“偏移量”帮助接收机动态地对传输的PDCP有效载荷进行解密。换言之，MAC和RLC报头提供了用于对PDCP有效载荷进行解密的足够信息。该偏移量可以从有效载荷的起始处开始，或者是从需要从其开始进行加密的固定PDCP报头开始。在替代的配置中，计数-C(而不是偏移量)包含在RLC报头中，该RLC报头提供了对在有效载荷中接收的完整SDU的解密。
RLC报头902示出为具有D/C字段908、RF字段910、P字段912、FI字段914、E字段916以及SN 918，其中，D/C字段908指示RLC PDU 900是用户面中的还是控制面中的PDU，RF字段910指示是否对RLC PDU 900进行了分段，P字段912指示发送方是否请求了状态报告，FI字段914指示是否在有效载荷的起始处或结束处对RLC SDU进行分段，E字段916指示是否跟着有效载荷，而SN 918是针对有效载荷904中的第一SDU的。此外，RLC报头902还包含C字段920。当对RLC有效载荷904中的SDU906进行了加密时，设置C字段920。如果设置了C字段920，那么在针对RLC有效载荷904中的第一SDU的RLC报头902中还包含偏移量922和C计数924。此外，RLC报头902还可以包含多个E字段926、一个E字段对应于一个RLC SDU 916。如果设置了E字段926，那么存在针对相应的RLC SDU 906的LI指示符928。如果没有设置E字段926，那么相应的RLCSDU 906是有效载荷904中的最后SDU。
图10是示出了RLC PDU的另一个示例的概念图。这个示例类似于结合图9所描述的示例。RLC PDU 1000包含RLC报头1002和RLC有效载荷1004。RLC有效载荷1004包含第一部分或完整RLC SDU 1006a、第二完整RLC SDU 1006b和第三部分或完整RLC SDU 1006c。此外，RLC报头1002还包括D/C字段1008、RF字段1010、P字段1012、C字段1016以及针对有效载荷1004中的第一SDU的SN 1018。与结合图10所描述的RLCPDU相似，当对RLC有效载荷1004中的SDU 1006进行了加密时，设置C字段1016。如果设置了C字段1016，那么在针对RLC有效载荷1004中的第一SDU 1006的RLC报头1002中还包含偏移量1022和C计数1024。主要差别在于，在该示例中，RLC报头1002使用LI数量字段1020来替代多个E字段。LI数量字段1020用于指示报头1002中的LI字段1026的数量。LI字段的数量等于RLC SDU 1006的数量减去1。
对于本领域技术人员来说，对PDCP和RLC PDU的各种修改是显而易见的。举例而言，还可以对PDCP LI字段进行加密，以使得PDCP加密的偏移量可以从起始处开始或者在固定的报头之后(例如，在PDCP SN之后)开始。在一种配置中，接收机可以使用计数-C 1024来计算SN 1018，从而消除了对RLC报头1002中的SN 1018的需要。此外，如果FI字段1014指示了RLC SDU的起始位置，那么可以忽略偏移量1022。
图11是eNodeB与UE在接入网络中进行通信的框图。在下行链路中，将来自核心网的上层分组提供给发射(TX)L2处理器1114。TX L2处理器1114实现先前结合图4所描述的L2层的功能。具体而言，TX L2处理器1114对上层分组的报头进行压缩，对这些分组进行加密，对加密后的分组进行分段，对分段后的分组进行重新排序，在逻辑信道和传输信道之间对数据分组进行复用，并且基于各种优先级度量将无线资源分配给UE 1150。此外，TX L2处理器1114还负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向UE1150发信号。
TX数据处理器1116实现针对物理层的各种信号处理功能。这些信号处理功能包含对数据进行编码和交织以便于UE 1150处的前向纠错(FEC)，以及基于各种调制方案(例如，二进制移相键控(BPSK)、正交移相键控(QPSK)、M相移相键控(M-PSK)、M阶正交幅度调制(M-QAM))来映射到信号星座。随后，将经编码和调制的数据分割成并行的流。随后，将每个流映射到OFDM子载波，在时域和/或频域中将其与参考信号(例如，导频)进行复用，并且随后使用逆傅里叶变换(IFFT)将其进行组合以生成携带时域OFDM符号流的物理信道。对该OFDM流进行空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器1174的信道估计量可以用于确定编码和调制方案以及空间处理。可以从UE 1150发送的参考信号和/或信道状况反馈中导出信道估计量。随后，经由单独的发射机1118TX将每个空间流提供给不同的天线1120。每个发射机1118TX使用各自的空间流来对RF载波进行调制，以便进行传输。
在UE 1150，每个接收机1154RX通过各自的天线1152接收信号。每个接收机1154RX恢复调制到RF载波上的信息，并且将该信息提供给接收机(RX)数据处理器1156。
RX数据处理器1156实现物理层的各种信号处理功能。RX数据处理器1156对所述信息执行空间处理，以恢复去往UE 1150的任何空间流。如果有多个空间流去往UE 1150，那么RX数据处理器1156将这多个空间流组合成单个OFDM符号流。随后，RX数据处理器1156使用快速傅里叶变换(FFT)将该OFDM符号流从时域变换到频域。频域信号包含针对OFDM信号的每个子载波的单独OFDM符号流。通过确定由eNodeB 1110发送的最可能的信号星座点，来恢复和解调每个子载波上的数据以及参考信号。这些软判决可以是基于信道估计器1158所计算出的信道估计量。随后，对软判决进行解码和解交织，以恢复由eNodeB 1110最初在物理信道上发送的数据分组。随后，将经恢复的数据分组提供给RX L2处理器1160。
RX L2处理器1160实现先前结合图4所描述的L2层的功能。具体而言，RX L2处理器1160对传输信道和逻辑信道之间的数据分组进行解复用、将这些数据分组重组成上层分组、对上层分组进行解密、并对报头进行解压缩。随后，将上层分组提供给数据宿1162，后者表示位于L2层之上的所有协议层。此外，RX L2处理器1160还负责使用确认(ACK)和/或否定确认(NACK)协议来进行错误检测，以支持HARQ操作。
在上行链路中，数据源1166用于向发射(TX)L2处理器1164提供数据分组。数据源1166表示位于L2层(L2)之上的所有协议层。类似于结合通过eNodeB 1110进行DL传输所描述的功能，TX L2处理器1164实现L2层，并且TX数据处理器1168实现物理层。TX数据处理器1168可以使用由信道估计器1158从eNodeB 1110发送的参考信号或反馈所导出的信道估计量来选择适当的编码和调制方案，并且促进空间处理的实现。将由TX处理器1168产生的空间流经由各自的发射机1154TX提供给不同的天线1152。每个发射机1154TX使用各自的空间流来对RF载波进行调制，以便进行传输。
以类似于结合UE 1150处的接收机功能所描述的方式在eNodeB 1110处对上行链路传输进行处理。每个接收机1118RX通过其各自的天线1120来接收信号。每个接收机1118RX恢复调制到RF载波上的信息，并且将该信息提供给RX数据处理器1170。RX数据处理器1170实现物理层，并且RX L2处理器1172实现L2层。可以将来自RX L2处理器的上层分组提供给核心网。
图12是示出了发送装置与接收装置进行通信的示例的功能框图。发送装置1202可以是eNodeB，并且接收装置1204可以是UE。或者，发送装置1202可以是UE，接收装置1204可以是eNodeB。
发送装置1202包含：用于产生包括多个至少部分加密的SDU的有效载荷的模块1206，这些SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU。发送装置1202还包含：用于产生包括针对这些SDU中的每个的单独计数的报头的模块1208，这些计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。此外，发送装置1202还包含：用于通过将所述报头连接到所述有效载荷来生成PDU的模块1210。可以使用L2处理器或者通过一些其它手段来实现这些模块。
接收装置1204包含：用于接收具有有效载荷和报头的PDU的模块1212，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，这些SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对这些SDU中的每个SDU的单独计数，这些计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。此外，接收装置1204还包括：用于使用所述报头中的这些计数来对所述SDU进行解密的模块1214。可以使用L2处理器或者通过一些其它手段来实现这些模块。
图13是示出了发送装置与接收装置进行通信的另一个示例的功能框图。与图12类似，发送装置1302可以是eNodeB，并且接收装置1304可以是UE。或者，发送装置1302可以是UE，并且接收装置1304可以是eNodeB。
发送装置1302包括：用于产生包括多个SDU的PDCP有效载荷的模块1306。此外，发送装置1302还包括：用于产生包括针对这些SDU中的至少一个SDU的长度指示符的PDCP报头的模块1308。此外，发送装置1302还包含：用于通过将所述PDCP报头连接到所述PDCP有效载荷来产生PDCP PDU的模块1310。可以使用L2处理器或者通过一些其它手段来实现这些模块。
接收装置1304包含：用于接收具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU的模块1312，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对这些SDU中的至少一个SDU的长度指示符。此外，接收装置1304还包含：用于使用所述PDU中的所述PDCP报头来恢复所述PDCP有效载荷中的所述SDU的模块1314。可以使用L2处理器或者通过一些其它手段来实现这些模块。
应当理解的是，本申请所公开处理中的特定顺序或步骤层次只是示例方法的一个例子。应当理解的是，可以根据设计偏好来对这些处理中的特定顺序或步骤层次进行重新排列。所附的方法权利要求以示例顺序给出各种步骤元素，但并不意味着该方法权利要求受限于给出的特定顺序或层次。
为使本领域任何技术人员能够实践本申请所描述的各个方面，提供了上文的描述。对于本领域技术人员来说，对这些方面的各种修改都是显而易见的，并且本申请所定义的一般原理也可以应用到其它方面。因此，权利要求并不旨在限于本文所示的各个方面，而是与权利要求用语相一致的全部范围，其中，除非特别说明，否则用单数形式引用某一元件并不意味着“一个和仅一个”，而是表示“一个或多个”。除非另外特别说明，否则术语“某些”指代一个或多个。将贯穿本申请所描述的各个方面的要素的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本申请中并且旨在包含于权利要求中，这些结构和功能等价物对于本领域技术人员来说是公知的或将要是公知的。此外，本发明中没有任何公开内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确记载在权利要求书中。此外，不应依据美国专利法第112条第6款来解释任何权利要求的要素，除非该要素是采用了短语“用于……的模块”来明确地叙述，或者在方法权利中，该要素是使用短语“用于……的步骤”来叙述的。

Claims (35)

1.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，其被配置为对具有有效载荷和报头的PDU进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述PDU是RLC PDU，所述报头是RLC报头，并且所述SDU中的每个SDU是PDCP PDU。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述计数中的每个计数包括针对所述相应SDU的超帧号和序号。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述报头包括针对至少所述部分SDU中的每个部分SDU的单独偏移量，所述偏移量中的每个偏移量被配置为支持对所述相应SDU的解密。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，针对所述部分SDU中的每个部分SDU的所述偏移量与在所述PDU和至少另一个PDU之间对该部分SDU进行的分段有关。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述报头还包括：关于对所述SDU进行了加密以及针对所述SDU中的每个SDU的所述计数包含在所述报头中的指示。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述报头还包括：针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述报头还包括：对所述报头中的所述长度指示符中的每个长度指示符的指示。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述报头还包括：对所述报头中的长度指示符的数量的指示。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述报头包括：针对所述有效载荷中的所述SDU中的仅一个SDU的序号。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，对所述PDU的所述处理包括：对所述SDU进行加密、产生所述报头、以及将所述报头连接到所述SDU。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，对所述PDU的所述处理包括：使用所述报头中的所述计数来对所述SDU进行解密。
13.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，其被配置为对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCPPDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述SDU中的每个SDU是IP分组。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述PDCP报头还包括：对所述报头中的所述长度指示符中的每个长度指示符的指示。
16.根据权利要求13所述的装置，其中，所述PDCP报头还包括：对所述PDCP报头中的长度指示符的数量的指示。
17.根据权利要求13所述的装置，其中，所述报头包括：针对所述有效载荷中的所述SDU中的仅一个SDU的序号。
18.根据权利要求13所述的装置，其中，对所述PDU的所述处理包括：对所述SDU中的每个SDU的至少一部分进行加密、产生所述PDCP报头、以及将所述PDCP报头连接到所述SDU。
19.根据权利要求13所述的装置，其中，对所述PDU的所述处理包括：使用所述PDU中的所述PDCP报头来恢复所述PDCP有效载荷中的所述SDU。
20.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，其被配置为对具有RLC有效载荷和RLC报头的RLC PDU进行处理，其中，所述RLC有效载荷包括多个至少部分加密的PDCP PDU，所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU是部分PDCP PDU或者完整PDCPPDU，并且其中，所述RLC报头包括：
针对所述PDCP PDU中的至少一个PDCP PDU的序号；
针对至少所述部分PDCP PDU中的每个部分PDCP PDU的单独偏移量，所述偏移量中的每个偏移量被配置为支持对相应PDCP PDU的解密，其中，针对所述部分PDCP PDU中的每个部分PDCP PDU的所述偏移量与在所述RLC PDU和至少另一个RLC PDU之间对该部分PDCP PDU进行的分段有关；
针对所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对所述相应PDCP PDU的解密，其中，所述计数中的每个计数包括针对所述相应PDCP PDU的超帧号和序号；
关于对所述PDCP PDU进行了加密以及针对所述PDCP PDU中的每个PDCP PDU的所述计数包括在所述报头中的指示；以及
针对所述PDCP PDU中的至少一个PDCP PDU的长度指示符。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述RLC报头还包括：对所述RLC报头中的长度指示符的数量的指示。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述RLC报头还包括：对所述RLC报头中的所述长度指示符中的每个长度指示符的指示。
23.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，其被配置为对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCPPDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个IP分组，并且其中，所述PDCP报头包括：
针对所述IP分组中的至少一个IP分组的长度指示符；以及
针对所述PDCP有效载荷中的所述IP分组中的仅一个IP分组的序号。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述PDCP报头还包括：对所述PDCP报头中的所述长度指示符中的每个长度指示符的指示。
25.根据权利要求23所述的装置，其中，所述PDCP报头还包括：对所述PDCP报头中的长度指示符的数量的指示。
26.一种用于无线通信的装置，包括：
用于产生包括多个至少部分加密的SDU的有效载荷的模块，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU；
用于产生包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数的报头的模块，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密；以及
用于通过将所述报头连接到所述有效载荷来产生PDU的模块。
27.一种用于无线通信的装置，包括：
用于接收具有有效载荷和报头的PDU的模块，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密；以及
用于使用所述报头中的所述计数来对所述SDU进行解密的模块。
28.一种用于无线通信的装置，包括：
用于产生包括多个SDU的PDCP有效载荷的模块；
用于产生包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符的PDCP报头的模块；
用于通过将所述PDCP报头连接到所述PDCP有效载荷来产生PDCPPDU的模块。
29.一种用于无线通信的装置，包括：
用于接收具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU的模块，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符；以及
用于使用所述PDU中的所述PDCP报头来恢复所述PDCP有效载荷中的所述SDU的模块。
30.一种用于无线通信的方法，包括：
产生包括多个至少部分加密的SDU的有效载荷，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU；
产生包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数的报头，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密；以及
通过将所述报头连接到所述有效载荷来产生PDU。
31.一种用于无线通信的方法，包括：
接收具有有效载荷和报头的PDU，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密；以及
使用所述报头中的所述计数来对所述SDU进行解密。
32.一种用于无线通信的方法，包括：
对具有有效载荷和报头的PDU进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
33.一种用于无线通信的方法，包括：
对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
34.一种计算机程序产品，包括：
计算机可读介质，其包括用于执行以下操作的代码：
对具有有效载荷和报头的PDU进行处理，其中，所述有效载荷包括多个至少部分加密的SDU，所述SDU中的每个SDU是部分SDU或者完整SDU，并且其中，所述报头包括针对所述SDU中的每个SDU的单独计数，所述计数中的每个计数被配置为支持对相应SDU的解密。
35.一种计算机程序产品，包括：
计算机可读介质，其包括用于执行以下操作的代码：
对具有PDCP有效载荷和PDCP报头的PDCP PDU进行处理，其中，所述PDCP有效载荷包括多个SDU，并且其中，所述PDCP报头包括针对所述SDU中的至少一个SDU的长度指示符。
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