CN102571304B

CN102571304B - 一种分组上行应答的发送方法及系统

Info

Publication number: CN102571304B
Application number: CN201010595667.2A
Authority: CN
Inventors: 郭芳; 傅苗; 凌华
Original assignee: Shanghai Zhongxing Software Co Ltd
Current assignee: Shanghai Zhongxing Software Co Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: CN102571304A

Abstract

本发明公开了一种分组上行应答的发送方法及系统，该方法包括：在接收上行无线块时，如果发生IP传输乱序，则将接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)之间的状态为INVALID的块的状态置为乱序状态；在发送分组上行应答时，如果存在乱序状态的块，则应答位图仅描述到第一个乱序状态的块之前的块。采用本发明，在发生乱序时，减少了上行无线块的重传，从而提高了传输效率。

Description

一种分组上行应答的发送方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种分组上行应答的发送方法及系统。

背景技术

第二代移动通信系统分组数据业务包括GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）和EGPRS（Enhanced General Packet Radio Service，增强型通用分组无线业务）和EGPRS2（二阶段增强型GPRS）。在下行方向，EGPRS2通过引入高符号率、tubo码和QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控）/16QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制）/32QAM调制技术来提高传输速率；在上行方向，则通过引入高符号率和QPSK/16QAM/32QAM调制技术来提升传输速率。

分组数据业务引入PCU（Packet Control Unit，分组控制单元），用于PCU帧的传输，并且与BTS（Base Transceiver Station，基站收发台）之间实现同步机制，从而实现分组数据的发送和接收。PCU接收基站发来的上行数据给BSC（Base Station Controller，基站控制器）的RLC接收端，在目前的系统架构下，PCU可以是外置的独立网元，也可以是内置网元，作为BSC（Base Station Controller，基站控制器）的一部分。PCU收到上行TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）帧时，会将PCU记录的PCU等待的上行TDMA帧号更新为当前收到的上行TDMA帧号加1。

分组数据业务涉及到TBF（Temporary Block Flow）的概念，TBF是两个无线资源管理实体之间的物理连接，用于在分组数据物理信道上传输上层的PDU,即TBF由载有一个或多个上层PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）的无线块组成，只在数据传输时才存在。一个TBF包含两个RLC端对等实体。每一个RLC（Radio Link Control，无线链路控制）端都有一个接收器和发送器分别用于接收和发送无线块。RLC采用滑窗机制控制块的发送和接收。

如图1所示，RLC发送端进行无线块的发送；RLC接收端接收数据块并对接收状态数组进行更新；RLC接收端对发送端的块进行应答；RLC发送端收到应答后根据应答更新证实状态数组V(B)，并进行数据的发送及重传等。对于上行无线块的接收。网络侧的RLC存在于一个接收器。并且有一个接收状态数组V(N)，用于描述在当前窗口内的块的接收状态。并且网络组织上行应答时，可以给终端发送任意长度的位图。对于GPRS TBF,位图的范围是[接收状态变量V(R)（Receive state variable）- 1]到[接收状态变量V(R)（Receive state variable）-窗口大小WS (Window Size) ](modulo SNS)；对于EGPRS/ EGPRS2 TBF，位图的范围是[接收窗口状态变量V(Q)（Receive window state variable） + 1]到[V(R) - 1] (modulo SNS)。其中，V(R)表示比接收到的最大BSN（Block Sequence number，块序列号）值大1的BSN值(modulo SNS)，V(Q)表示最早未被正确接收到的BSN值，GPRS时，窗口大小WS (Window Size)为64，序列号空间SNS(Sequence Number Space为128，EGPRS/EGPRS2时，窗口大小WS (Window Size)为64 到1024，序列号空间SNS(Sequence Number Space)为2048。

BSC（Base Station Controller，基站控制器）和BTS之间通过Abis口进行传输，采用IP传输后，容易出现包乱序，这是基于存储转发的无连接报文交换网络的一个固有问题。随着网络规模的增大，乱序将严重影响多路径无连接报文交换网络的可靠性。

如图2所示为GPRS TBF的示意图，具体描述如下：

步骤201：接收上行无线块过程中，V(R),V(Q)如图所示。

步骤202：发生乱序，BSN大的无线块将先于BSN小无线块的收到，则将BSN小的块状态置为“INVALID”（无效）。

步骤203：未对传输乱序进行处理，乱序块的接收状态在上行应答中进行描述,其中Ack/Nack Description信元中SSN（Starting sequence number，开始序列号）取值为：V(R)。

步骤204：在发送上行应答后，如果收到BSN小的块，则将其接收状态置为“RECEIVED（己接收）”。

步骤205：继续进行上行无线块的接收，收到终端对乱序块的重传块。

由以上描述可知，对于那些步骤204中在发送上行应答后收到的BSN小的块，由于其已经在应答位图中进行了描述，且描述的状态为“INVALID”，因此，产生了多余重传，影响传输效率。

图3是EGPRS/EGPRS2 TBF的情况，与图2不同之处在于Packet Uplink Ack（分组上行应答）中是EGPRS Ack/Nack Description信元，SSN的取值为：V(Q)+ 1。其处理流程与图2基本相同，为简便起见，在此不再赘述。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种分组上行应答的发送方法及系统，发生乱序时，避免不必要的上行无线块的重传，提高传输效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分组上行应答的发送方法，所述方法包括：

在接收上行无线块时，如果发生IP传输乱序，则将接收上行无线块时记录的当前接收状态变量V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效（INVALID）的块的状态置为乱序状态；

在发送分组上行应答时，如果存在乱序状态的块，则应答位图仅描述到第一个乱序状态的块之前的块。

进一步地，所述方法还包括：

如果在发送所述分组上行应答之前收到所述乱序状态的块，则将其状态置为己接收（RECEIVED）状态。

进一步地，所述方法还包括：

在发送所述分组上行应答后，直接将所述乱序状态的块的状态置为无效，并将其纳入下次分组上行应答位图进行描述；

其中，如果在下次发送分组上行应答之前收到所述无效的块，则将其状态置为己接收；如果在下次发送分组上行应答时仍未收到所述无效的块，则其状态仍为无效。

进一步地，所述方法还包括：

在将所述当前V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效的块置为乱序状态时，记录第一个乱序状态的块；

在发送所述分组上行应答之前，如果收到所述第一个乱序状态的块，则将其状态置为己接收，并将记录的第一个乱序状态的块更新为下一个乱序状态的块。

进一步地，所述方法还包括：

在发送所述分组上行应答时，如果不存在乱序状态的块，则应答位图描述到当前V(R) - 1的块。

进一步地，所述发生IP传输乱序，是指：分组控制单元（PCU）收到上行帧时，如果收到的上行帧号大于等于PCU等待的上行帧号、并且接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)的差值超出一个块号，则认为发生了IP传输乱序。

本发明还提供了一种分组上行应答的发送系统，所述系统包括：

乱序检测处理模块，用于在接收上行无线块时，检测是否发生IP传输乱序，如果发生IP传输乱序，则将接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效的块的状态置为乱序状态；

应答组织发送模块，用于在发送分组上行应答时，如果存在乱序状态的块，则应答位图仅描述到第一个乱序状态的块之前的块。

进一步地，所述乱序检测处理模块还用于，如果在发送所述分组上行应答之前收到所述乱序状态的块，则将其状态置为己接收状态。

进一步地，所述应答组织发送模块还用于，在发送所述分组上行应答后，直接将所述乱序状态的块的状态置为无效，并将其纳入下次分组上行应答位图进行描述；

并且，如果在下次发送分组上行应答之前收到所述无效的块，则将其状态置为己接收；如果在下次发送分组上行应答时仍未收到所述无效的块，则其状态仍为无效。

进一步地，所述乱序检测处理模块还用于，在将所述当前V(R)与更新后的V(R)之间状态为无效的块置为乱序状态时，记录第一个乱序状态的块；

如果在发送所述分组上行应答之前，收到所述第一个乱序状态的块，则将其状态置为己接收，并将记录的第一个乱序状态的块更新为下一个乱序状态的块。

进一步地，所述应答组织发送模块还用于，在发送所述分组上行应答时，如果不存在乱序状态的块，则应答位图描述到当前V(R) - 1的块。

进一步地，所述乱序检测处理模块还用于，按照以下方式判断是否发生IP传输乱序：PCU收到上行帧时，如果收到的上行帧号大于等于PCU等待的上行帧号、并且接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)的差值超出一个块号，则认为发生了IP传输乱序。

本发明通过甄别IP传输乱序，并增加一种块的接收状态“OUT_OF_ORDER”（乱序状态），将当前记录的接收状态变量V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效的块的状态设成乱序状态，而己经接收到的块状态仍为”己接收”。在组织分组上行应答位图时，状态为“OUT_OF_ORDER”的块不纳入位图，在发送下次分组上行应答时再对这些“OUT_OF_ORDER”的块进行描述，从而减少了上行无线块的重传。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为RLC数据块的接收窗口和发送窗口的示意图；

图2为根据现有技术的GPRS不对IP传输乱序进行处理的示意图；

图3为根据现有技术的EGPRS/EGPRS2不对IP传输乱序进行处理导致不必要重传示意图；

图4为根据本发明实施例的发送分组上行应答的流程图；

图5为根据本发明实施例的GPRS处理IP传输乱序的示意图；

图6为根据本发明实施例的EGPRS/EGPRS2处理IP传输乱序的示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：通过对传输乱序进行判断，增加一种块的接收状态“OUT_OF_ORDER”（乱序状态），在组织分组上行应答位图时，状态为“OUT_OF_ORDER”的块不纳入位图；在此次分组上行应答发送后，再将其接收状态置为“INVALID”。

具体地，PCU收到上行TDMA帧，如果收到的上行TDMA帧号大于等于PCU等待的上行TDMA帧号，并且上行无线块的BSN使得V(R)的移动超过一个块（具体可通过“收到上行块时的V(R)”与“收到上行块更新后的V(R)”之间的距离来判断），则认为发生了传输乱序。此时，则将“收到上行块时的V(R)”（即记录的当前V(R)）和“收到上行块更新后的V(R)”之间状态为“INVALID”的块的接收状态置为“OUT_OF_ORDER”，在组织分组上行应答时，状态为“OUT_OF_ORDER”的块不纳于位图中。在下次上行应答时，再将此块纳入位图中。本次分组上行应答发送后，将“OUT_OF_ORDER”的块的状态置为“INVALID”，随后收到此块时，将其状态置为“RECEIVED”。这样，由于本次应答位图中没对此块进行描述，因此，能够减少上行无线块不必要的重传。如果在下次上行应答时，此块还未收到，则其状态仍为“INVALID”。

为了便于阐述本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图4示出了本发明实施例的上行分组应答的处理流程，如图4所示，该流程具体描述如下：

步骤一，PCU收到上行TDMA帧。

步骤二，PCU对发生乱序进行检测，如果收到的上行TDMA帧号大于等于PCU等待的上行帧号，且上行无线块的BSN使得V(R）移动超过一个块，则执行步骤三，否则，执行步骤八。

步骤三，置“收到上行块时的V(R)”和“收到上行块更新后的V(R)”之间状态为“INVALID”的块的接收状态为“OUT_OF_ORDER”，并执行下一步骤四。

步骤四，在发送上行应答时，根据块接收状态进行描述，如果有状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则应答位图仅描述到第一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块之前。

步骤五，上行应答发送后，如果有“OUT_OF_ORDER”块，将其接收状态置为“INVALID”。

步骤六，判断上行TBF是否结束，如果是，则执行步骤七，否则，返回步骤一继续接收TDMA帧。

步骤七，如果上行TBF结束，则结束该流程。

步骤八，置收到的有效块的接收状态为“RECEIVED”后，继续执行步骤四。

本发明实施例的对于GPRS TBF的具体实施过程如图5所示，其具体描述如下：

步骤501：网络侧进行上行块接收时，V(R)，V(Q)如图所示。

步骤502：网络侧进行上行块接收时，上行收到的TDMA帧的帧号大于等于PCU等待的上行TDMA帧号，并且上行无线块的BSN使得V（R）向前移动超过一块。将“收到上行块时的V(R)”和“收到上行块更新后的V(R)”之间状态为“INVALID”的块的接收状态置为“OUT_OF_ORDER”。并记录第一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块：OUT_OF_ORDER(first)，下文中也称作第一个乱序块。

步骤503：在发送上行应答之前，继续进行上行块接收，如果收到了接收状态为“OUT_OF_ORDER”的块，将相应块的状态置为“RECEIVED”。此外，如果收到第一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则将其置为“RECEIVED”，并向前搜索下一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块，记录为OUT_OF_ORDER(first)。

如果在发送上行应答之前发生了丢包，因无法确定丢包的BSN，则接收状态数组V(N)中值保持不变。

步骤504：如果在发送上行应答之前，收到的块BSN可以解出，但数据无效，则将相应V(N)置成“INVALID”。到达发送上行应答的时机，组织位图时，如果存在状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则位图的范围是[“OUT_OF_ORDER”(first) - 1]到[“OUT_OF_ORDER”(first) - 窗口大小WS (Window Size)] (modulo SNS)，SSN的取值为：第一个乱序块“OUT_OF_ORDER”(first)。

步骤505：分组上行应答发送完之后，状态为“OUT_OF_ORDER”的块置为“INVALID”，下次上行应答时可对块接收状态进行描述，以进行重传。

下次上行应答时，如果没有状态为“OUT_OF_ORDER”的块，位图的范围是[V(R) - 1]到[V(R) - WS ](modulo SNS)，SSN的取值为V(R)。

步骤506：在上行应答发送完后，收到状态曾为“OUT_OF_ORDER”块，则将其状态置为“RECEIVED”，由于上次的Packet Uplink Ack没有对此块的接收状态进行描述，因而减少了上行无线块的重传。

步骤507：对无线上行块进行接收，在下次发送Packet Uplink Ack时，根据块的接收状态在应答中进行描述。

图6示出了EGPRS/EGPRS2 TBF对IP传输乱序进行处理流程，其处理流程与图5基本相同，两者的主要区别在于：Packet Uplink Ack中是EGPRS；步骤604中，Ack/Nack Description信元中SSN的取值为：V(Q)+1。

如图6所示，该流程具体描述如下：

步骤601：网络侧进行上行块接收时，V(R)，V(Q)如图所示。

步骤602：网络侧进行上行块接收时，上行收到的TDMA帧的帧号大于等于PCU等待的上行TDMA帧号，并且上行无线块的BSN使得V（R）向前移动超过一块。将“收到上行块时的V(R)”和“收到上行块更新后的V(R)”之间状态为“INVALID”的块的接收状态置为“OUT_OF_ORDER”。并记录第一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块：OUT_OF_ORDER(first)。

步骤603：在发送上行应答之前，继续进行上行块接收，如果收到了接收状态为“OUT_OF_ORDER”的块，将相应块的状态置为“RECEIVED”。此外，如果收到第一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则将其置为“RECEIVED”，并向前搜索下一个状态为“OUT_OF_ORDER”的块，记录为OUT_OF_ORDER(first)。

步骤604：如果在发送上行应答之前，收到的块BSN可以解出，但数据无效，则将相应V(N)置成“INVALID”。到达发送上行应答的时机，组织位图时，如果存在状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则位图的范围是[V(Q) + 1]到[“OUT_OF_ORDER”(first) - 1] (modulo SNS)，SSN的取值为:V( Q) + 1。

步骤605：分组上行应答发送完之后，状态为“OUT_OF_ORDER”的块置为“INVALID”，下次上行应答时可对块接收状态进行描述，以进行重传。

下次上行应答时，如果没有状态为“OUT_OF_ORDER”的块，则位图的范围是[V(Q) + 1]到[V(R) - 1] (modulo SNS)，SSN的取值为V( Q) + 1。

步骤606：在上行应答发送完后，收到状态曾为“OUT_OF_ORDER”块，则将其状态置为“RECEIVED”，由于上次的Packet Uplink Ack没有对此块的接收状态进行描述，因而减少了上行无线块的重传。

步骤607：对无线上行块进行接收，在下次发送Packet Uplink Ack时，根据块的接收状态在应答中进行描述。

相应地，本发明实施例中还提供了一种分组上行应答的发送系统，该系统主要包括：

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims

1.一种分组上行应答的发送方法，其特征在于，所述方法包括：

在接收上行无线块时，如果发生IP传输乱序，则将接收上行无线块时记录的当前接收状态变量V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效(INVALID)的块的状态置为乱序状态；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果在发送所述分组上行应答之前收到所述乱序状态的块，则将其状态置为己接收(RECEIVED)状态。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在发送所述分组上行应答时，如果不存在乱序状态的块，则应答位图描述到当前V(R)-1的块。

6.如权利要求1至5之任一项所述的方法，其特征在于，

所述发生IP传输乱序，是指：分组控制单元(PCU)收到上行帧时，如果收到的上行帧号大于等于PCU等待的上行帧号、并且接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)的差值超出一个块号，则认为发生了IP传输乱序。

7.一种分组上行应答的发送系统，其特征在于，所述系统包括：

乱序检测处理模块，用于在接收上行无线块时，检测是否发生IP传输乱序，如果发生IP传输乱序，则将接收上行无线块时记录的当前接收状态变量V(R)与更新后的V(R)之间的状态为无效的块的状态置为乱序状态；

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述乱序检测处理模块还用于，如果在发送所述分组上行应答之前收到所述乱序状态的块，则将其状态置为己接收状态。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述应答组织发送模块还用于，在发送所述分组上行应答后，直接将所述乱序状态的块的状态置为无效，并将其纳入下次分组上行应答位图进行描述；

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述乱序检测处理模块还用于，在将所述当前V(R)与更新后的V(R)之间状态为无效的块置为乱序状态时，记录第一个乱序状态的块；

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述应答组织发送模块还用于，在发送所述分组上行应答时，如果不存在乱序状态的块，则应答位图描述到当前V(R)-1的块。

12.如权利要求7至11之任一项所述的系统，其特征在于，

所述乱序检测处理模块还用于，按照以下方式判断是否发生IP传输乱序：PCU收到上行帧时，如果收到的上行帧号大于等于PCU等待的上行帧号、并且接收上行无线块时记录的当前V(R)与更新后的V(R)的差值超出一个块号，则认为发生了IP传输乱序。