CN102904697A - 基于往返时延的无线链路控制方法及其装置 - Google Patents

基于往返时延的无线链路控制方法及其装置 Download PDF

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Abstract

一种基于往返时延的无线链路控制方法及其装置，其中基于往返时延的无线链路控制方法可应用于电子装置，其包含：动态估计往返时延，其中该往返时延为传输/重传往返时延；以及基于上述往返时延，动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。本发明的基于往返时延的无线链路控制方法及其装置可阻止多余的否定应答状态报告，从而降低重复数据协议数据单元重传的可能性。

Description

基于往返时延的无线链路控制方法及其装置
技术领域
本发明有关于电子装置的无线链路控制(Radio Link Control，RLC)，并且特别有关于基于往返时延(Round Trip Time，RTT)的RLC方法，以及与其相关的装置。
背景技术
根据现有技术，传统便携式电子装置(例如多功能移动电话、个人数字助理、平板计算机等)将在很大程度上帮助终端用户，并且上述终端用户可依靠其使用很多应用功能。然而，在终端用户通过网络应用该传统便携式电子装置来传输或存取数据时将会发生很多问题，其中上述网络的信道质量是随着时间的变化而明显不同的。例如，当通过发送方RLC实体接收到否定应答(可简称为NACK或NAK)状态的协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)的数量由于较低的信道质量而增加时，应安排的重传(retransmission)操作的数量也会相应地增加。由于在同等(peer)RLC实体之间的重传RTT变长，所以频繁的NACK状态的PDU可导致用户设备(例如上述传统便携式电子装置)接收几个相同序列号(Sequence Number，SN)的PDU，其中具有相同SN的较后的重传数据PDU是多余的并且由接收方RLC实体所摒弃。请注意，当过于频繁地发送NACK状态的PDU(例如上面提到的)时，会迫使发送方RLC实体重传潜在不必要的PDU，从而浪费网络传输带宽以及降低吞吐量。因此，需要一种新颖的方法来加强电子装置的RLC。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于往返时延的无线链路控制方法及其装置。
一种基于往返时延的无线链路控制方法，可将应用于电子装置，上述基于往返时延的无线链路控制方法包含：动态估计往返时延，其中上述往返时延为传输/重传往返时延；以及基于往返时延，动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
一种执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其包含电子装置的至少一部分，上述执行基于往返时延的无线链路控制的装置包含：处理电路，用于控制上述电子装置的操作，其中处理电路包含：估计模块，用于动态估计往返时延，其中该往返时延为传输/重传往返时延；以及调整模块，基于往返时延，用于动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
一种执行基于往返时延的无线链路控制的装置，包含电子装置的至少一部分，上述执行基于往返时延的无线链路控制的装置包含：处理电路，用于控制上述电子装置的操作，其中处理电路包含：估计模块，用于根据至少一个预定估计函数动态估计往返时延指数；以及调整模块，基于往返时延指数，用于动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
本发明的基于往返时延的无线链路控制方法及其装置可阻止多余的否定应答状态报告，从而降低重复数据协议数据单元重传的可能性。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100示意图。
图2是根据本发明实施例描述执行基于RTT的RLC方法200的流程图。
图3是根据本发明实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图300。
图4是根据本发明另一实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图400。
图5是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500。
图6是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500-1。
图7是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500-2。
图8是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500-3。
图9为根据本发明第二实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100-2示意图。
图10为根据本发明第三实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100-3示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
接下来的描述是关于本发明的实施例，其为了描述本发明的基本原理，并不作为对本发明的限制。本发明的保护范围由权利要求书作出界定。
请参考图1，图1是根据本发明的第一实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100示意图。根据不同实施例，例如第一实施例及其某些变化例，装置100可包含电子装置的至少一部分(例如部分或全部)组件，其中上述电子装置可为在网络中执行的通信装置(尤其是所谓的用户设备)。例如，装置100可包含上述电子装置的部分组件，尤其是，可为控制电路(例如在上述电子装置中的集成电路)。在另一示例中，装置100可为上述的整个电子装置。在另一示例中，装置100可为包含上述电子装置的音频/视频系统。电子装置的示例可包含移动电话(例如多功能移动电话)、个人数字助理(PDA)、类似平板计算机的便携式电子装置(基于广义定义)以及例如平板个人计算机(其可简称为平板电脑)、笔记本计算机或台式计算机的个人计算机。
如图1所示，装置100包含处理电路110，其用于控制上述电子装置的操作。处理电路110包含估计模块112与调整模块114，其中估计模块112动态估计传输/重传RTT。另外，调整模块114基于上述的RTT，动态调整状态禁止计时器(status prohibit timer)的数值以执行RLC。实际上，估计模块112可通过检测第一时间点与第二时间点之间的时序间隔来动态估计传输/重传RTT，其中第一时间点可为发送NACK状态报告的时间，第二时间点可为协议变量(protocol variable)的瞬态数值(valuetransient)的出现时间，其中上述协议变量对应于电子装置的RLC接收窗口。这只是为了说明的目的，并不意味着对本发明的限定。根据本实施例某些变化例，可安排估计模块112根据至少一个预定估计函数动态估计RTT指数(RTT awareness index)，以及基于上述RTT指数，调整模块114动态调整状态禁止计时器的数值以执行RLC。
更特别地，在这些变化例中，估计模块112可监测关于上述电子装置的至少一个因子(例如一个或多个参数)，并且通过将至少一个预定估计函数应用至上述至少一个因子来估计RTT指数。例如，上述的至少一个因子可包含每调制比特功率与噪声频谱密度的比率(即Ec/No)、接收信号码功率、传输延迟(propagation delay)及/或该电子装置是否移动的情况。即上述至少一个因子可包含Ec/No、接收信号码功率、传输延迟(propagation delay)以及该电子装置是否移动的情况中的一个或其结合。在另一示例中，上述至少一个因子可包含处理电路110的RLC层由于过量传输丢失的窗口外PDU的数量(例如确定在上述的RLC接收窗口外面的PDU)、窗口外PDU与多个待考虑PDU的比率及/或应用层的吞吐量。即上述至少一个因子可包含窗口外PDU的数量、窗口外PDU与多个待考虑PDU的比率及应用层的吞吐量的一个或其结合。在另一示例中，上述至少一个因子可包含电子装置的瞬时速率、电子装置的平均速率及/或电子装置是否移动的情况。即上述至少一个因子可包含电子装置的瞬时速率、电子装置的平均速率及电子装置是否移动的情况中的一个或其结合。实际上，可定义函数G0利用上述至少一个因子(例如上述一个或多个参数)作为输入并且产生RTT指数，其中基于RTT指数，调整模块114可动态调整状态禁止计时器的数值以执行RLC。
请注意，不管是否安排估计模块112动态估计RTT或RTT指数，调整模块114都可动态调整基于RTT的状态禁止计时器的数值。因此，处理电路110可阻止多余的NACK状态报告。总之，在以上揭露的第一实施例以及变化例中，基于动态估计RTT或动态估计RTT指数，调整模块114可动态调整状态禁止计时器的数值以执行RLC，从而降低重复数据PDU重传的可能性。
图2是根据本发明实施例描述执行基于RTT的RLC方法200的流程图。图2所示的方法可应用到图1所示的装置100中。在下文中将详细描述方法200。
在步骤210中，估计模块112动态估计传输/重传RTT，例如在第一实施例中提到的RTT。例如，估计模块112通过检测像上述的第一时间点与第二时间点之间的时序间隔来动态估计传输/重传RTT，其中第一时间点可为发送上述NACK状态报告的时间，第二时间点可为协议变量的瞬态数值的出现时间，其中上述协议变量对应于电子装置的RLC接收窗口。尤其是，上述协议变量可为协议变量VR(R)，其在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)规范中定义/涉及，例如在标为“3GPP TS 25.332”的规范中。
在步骤220中，基于RTT，调整模块114动态调整状态禁止计时器的数值以执行RLC，例如在第一实施例中提及的状态禁止计时器的数值。特别地，调整模块114通过将至少一个预定函数应用至动态估计RTT的多个样本以动态调整状态禁止计时器的数值。例如，调整模块114利用的上述至少一个预定函数可包含加权平均函数。在另一示例中，调整模块114利用的上述至少一个预定函数可包含用于摒弃动态估计RTT的不合格样本的筛选函数，其中该不合格样本位于预定间隔的范围之外。在另一示例中，调整模块114利用的上述至少一个预定函数可包含加权平均函数及/或筛选函数。
根据本实施例，在步骤210提及的协议变量，例如协议变量VR(R)，可为RLC接收窗口的边界，其中上述协议变量(例如协议变量VR(R))指示PDU的可能序列号。另外，NACK状态报告可为NACK状态PDU，其中NACK状态PDU可指示NACK状态，并且可用来将重传需求通知至网络。
请注意，因为调整模块114可动态调整基于RTT的状态禁止计时器的数值，更特别地，可将状态禁止计时器的数值动态调整至比动态估计RTT要大，所以处理电路110可阻止多余的NACK状态报告。因此，基于动态估计RTT，调整模块114可动态调整状态禁止计时器的数值以执行RLC，从而减低重复数据PDU重传的可能性。
图3是根据本发明实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图300。在本实施例中，可利用符号TPRO表示状态禁止计时器的数值。
在步骤310中，处理电路110取得网络配置的状态禁止计时器的数值TPRO。
在步骤320中，处理电路110检查状态禁止计时器的数值TPRO是否小于预定阈值。当检测到状态禁止计时器的数值TPRO小于预定阈值时，进入步骤330；否则进入步骤340。
在步骤330中，处理电路110设定参数RTT_Based_Status_Prohibit的逻辑值为真(图3中标为“RTT_Based_Status_Prohibit＝TRUE”)，其意味着处理电路110使能基于RTT的状态禁止控制(例如方法200揭露的操作)，从而重新配置或调整状态禁止计时器的数值TPRO。
在步骤340中，处理电路110设定参数RTT_Based_Status_Prohibit的逻辑值为假(图3中标为“RTT_Based_Status_Prohibit＝FALSE”)，其意味着处理电路110禁能基于RTT的状态禁止控制(例如方法200揭露的操作)。
图4是根据本发明另一实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图400。在本实施例中，可利用参数TRTT表示决定步骤210描述的时序间隔的计时器。
在步骤410中，当检测到产生了NACK状态报告(例如步骤210描述的NACK状态报告)时，处理电路110开始工作流程400。尤其是，当处理电路110发送NACK状态报告时，立即开始工作流程400。
在步骤420中，处理电路110检查计时器TRTT是否正在运行。当检测到TRTT正在运行时，工作流程400结束；否则进入步骤430。
在步骤430中，处理电路110(尤其是，估计模块112)启动计时器TRTT，其中启动计时器TRTT的时刻可作为上述第一时间点的示例。
图5是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500。
在步骤510中，当检测到协议变量VR(R)变化时，处理电路110开始工作流程500，其意味着当检测到上述协议变量VR(R)的瞬时值出现时，处理电路110开始工作流程500。
在步骤520中，处理电路110检查计时器TRTT是否正在运行。当检测到计时器TRTT正在运行时，进入步骤530；否则结束工作流程500。
在步骤530中，处理电路110(尤其是估计模块112)停止计时器TRTT，且得到计时器的数值Tsample，其中停止计时器TRTT的时刻作为上述第二时间点的示例并且计时器的数值Tsample作为在步骤210中提到的时序间隔的示例。请注意计时器的数值Tsample也可作为在步骤220中提到的多个样本中一个。
在步骤540中，处理电路110(尤其是调整模块114)将步骤220中提到的至少一个预定函数应用至上述计时器的数值Tsample，例如预定函数F(AvgRTT，Tsample)(图5中标为AvgRTT＝F(AvgRTT，Tsample))。根据本实施例，估计模块112可通过多次执行工作流程400与500以取得样本集合{Tsample}，并且样本集合{Tsample}可作为步骤220提到的多个样本的示例，即上述动态估计RTT的样本。请注意符号AvgRTT可表示至少部分(例如一部分或全部)样本集合{Tsample}的平均数值。
在步骤550中，处理电路110(尤其是调整模块114)检查参数RTT_Based_Status_Prohibit的逻辑值是否设定为真(图5中标为“RTT_Based_Status_Prohibit＝TRUE？”)。当检测到参数RTT_Based_Status_Prohibit的逻辑值设定为真时，进入步骤560；否则处理电路110可执行另一操作(未在图5中示出)。
在步骤560中，处理电路110(尤其是调整模块114)设定状态禁止计时器的数值TPRO为平均数值AvgRTT(图5中标为“TPRO＝AvgRTT”)。
根据本实施例，通过利用预定函数F(AvgRTT，Tsample)，调整模块114可选择性地对(AvgRTT，Tsample)执行加权平均操作或者摒弃待考虑的计时器数值Tsample。例如，在对计时器数值Tsample应用筛选函数的结果指示上述计时器数值Tsample为动态估计RTT的不合格样本的情况下，尤其是不合格的样本位于预定间隔的范围之外，调整模块114可摒弃计时器数值Tsample。在另一示例中，调整模块114可根据下列公式中的其中一个来执行加权平均操作：
AvgRTT＝(AvgRTT+Tsample)/2；或
AvgRTT＝(AvgRTT*w1+Tsample*w2)/2；
其中符号w1与w2代表权重因子。
根据本实施例的几个变化例，例如分别在图6、图7、图8所示的实施例，图6、图7、图8分别是根据图4所示的实施例描述的涉及图2所示的方法200的工作流程图500-1、500-2、500-3。调整模块114可动态调整状态禁止计时器的数值TPRO使其比动态估计RTT(例如图5所示实施例中的平均数值AvgRTT)要大。例如，处理电路110(尤其是调整模块114)可微调状态禁止计时器的数值TPRO使其比图5步骤540中取得的平均数值AvgRTT略大。
根据图6所示的实施例，图5所示的步骤560可由步骤560-1所替代，其中由于步骤560有所改变，数字500由500-1所替代。在步骤560-1中，处理电路110(尤其是调整模块114)设定状态禁止计时器的数值TPRO为平均数值AvgRTT的函数F’(图6中标为TPRO＝F’(AvgRTT))，以调整状态禁止计时器的数值TPRO使其比动态估计RTT(例如步骤540取得的平均数值AvgRTT)要大。例如，通过利用函数F’，处理电路110(尤其是调整模块114)可微调状态禁止计时器的数值TPRO使其比步骤540中取得的平均数值AvgRTT略大。本实施例中与图5相似的内容不再重复。
根据图7所示的实施例，图5所示的步骤560可由步骤560-2所替代，其中由于步骤560有所改变，数字500由500-2所替代。在步骤560-2中，处理电路110(尤其是调整模块114)设定状态禁止计时器的数值TPRO为平均数值AvgRTT与正常数Cst1之和(图7中标为TPRO＝AvgRTT+Cst1)，以调整状态禁止计时器的数值TPRO使其比动态估计RTT(例如步骤540取得的平均数值AvgRTT)要大。例如，通过利用正常数Cst1，处理电路110(尤其是调整模块114)可微调状态禁止计时器的数值TPRO使其比步骤540中取得的平均数值AvgRTT略大。本实施例中与图5相似的内容不再重复。
根据图8所示的实施例，图5所示的步骤560可由步骤560-3所替代，其中由于步骤560有所改变，数字500由500-3所替代。在步骤560-3中，处理电路110(尤其是调整模块114)设定状态禁止计时器的数值TPRO为平均数值AvgRTT与权重因子WF1的乘积(图8中标为TPRO＝AvgRTT*WF1)，以调整状态禁止计时器的数值TPRO使其比动态估计RTT(例如步骤540取得的平均数值AvgRTT)要大。例如，通过利用权重因子WF1，处理电路110(尤其是调整模块114)可微调状态禁止计时器的数值TPRO使其比步骤540中取得的平均数值AvgRTT略大。本实施例中与图5相似的内容不再重复。
图9为根据本发明第二实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100-2示意图。图9所示预定函数F(AvgRTT，Tsample)、计时器数值Tsample以及状态禁止计时器的数值TPRO与图5中实施例揭露的相关内容是一致的。本实施例中与图5相似的内容不再重复。
图10为根据本发明第三实施例描述的执行基于RTT的RLC的装置100-3示意图，其中符号IRTT_awareness代表上述的RTT指数。请注意上述的预定函数F(AvgRTT，Tsample)可由预定函数G(IRTT_awareness)代替。本实施例中与图5相似的内容这里不再重复。
根据本发明的变化例，预定函数G(IRTT_awareness)可根据以下公式进行定义：
G(IRTT_awareness)＝F(AvgIRTT，IRTT_awareness)；
其中符号AvgIRTT代表RTT指数IRTT_awareness的平均值。请注意，本变化例的预定函数F与图5实施例揭露的内容相似，可用(AvgIRTT，IRTT_awareness)分别替换(AvgRTT，Tsample)。本实施例中与图5相似的内容不再重复。
本发明的方法以及装置可根据同等RLC实体间的重传RTT来设定状态禁止计时器的数值，并且利用状态禁止计时器来阻止接收方RLC实体过于频繁地发送状态报告，因此这样可较好地执行RLC。这样，将不再出现现有提及的问题。
像“第一”、“第二”、“第三”等在权利要求书中修饰元件的序词并不意味着自身具有任何优先权、优先级或者一个元件的等级高于另一个元件或者方法执行的时间顺序，而仅仅作为标号用于区分一个具有确切名称的元件与具有相同名称(除了修饰序词)的另一元件。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，但是其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，做均等的变化与修饰，皆属于本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.基于往返时延的无线链路控制方法，可应用于电子装置，该基于往返时延的无线链路控制方法包含：
动态估计往返时延，其中该往返时延为传输/重传往返时延；以及
基于该往返时延，动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
2.如权利要求1所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该动态估计往返时延的步骤包含：
通过检测第一时间点与第二时间点之间的时序间隔以动态估计该往返时延，其中该第一时间点表示发送否定应答状态报告的时间，以及该第二时间点表示协议变量的瞬时值的出现时间，该协议变量对应于该电子装置的无线链路控制接收窗口。
3.如权利要求2所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该否定应答状态报告为否定应答状态的协议数据单元。
4.如权利要求2所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该协议变量表示该无线链路控制接收窗口的边界。
5.如权利要求2所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该协议变量指示多个协议数据单元的可能序列号。
6.如权利要求1所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该动态调整该状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制的步骤包含：
通过将至少一个预定函数应用至该动态估计往返时延的多个样本，动态调整该状态禁止计时器的该数值。
7.如权利要求6所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该至少一个预定函数包含加权平均函数。
8.如权利要求7所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该至少一个预定函数包含摒弃该动态估计往返时延的不合格样本的筛选函数，其中该动态估计往返时延的该不合格样本位于预定间隔范围的外部。
9.如权利要求1所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该动态调整该状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制的步骤包含：
动态调整该状态禁止计时器的该数值以使该数值比该动态估计往返时延要大。
10.如权利要求1所述的基于往返时延的无线链路控制方法，其特征在于，该动态调整该状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制的步骤包含：
基于该往返时延，动态调整该状态禁止计时器的该数值以执行无线链路控制，从而减少协议数据单元重传的重复数据。
11.执行基于往返时延的无线链路控制的装置，包含电子装置的至少一部分，该执行基于往返时延的无线链路控制的装置包含：
处理电路，用于控制该电子装置的操作，其中该处理电路包含：估计模块，用于动态估计往返时延，其中该往返时延为传输/重传往返时延；以及调整模块，基于该往返时延，用于动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
12.如权利要求11所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该估计模块通过检测第一时间点与第二时间点之间的时序间隔以动态估计该往返时延，其中该第一时间点表示发送否定应答状态报告的时间，以及该第二时间点表示协议变量的瞬时值的出现时间，该协议变量对应于该电子装置的无线链路控制接收窗口。
13.如权利要求12所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该否定应答状态报告为否定应答状态的协议数据单元。
14.如权利要求12所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该协议变量表示该无线链路控制接收窗口的边界。
15.如权利要求12所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该协议变量指示多个协议数据单元的可能序列号。
16.如权利要求11所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该调整模块通过将至少一个预定函数应用至该动态估计往返时延的多个样本，动态调整该状态禁止计时器的该数值。
17.执行基于往返时延的无线链路控制的装置，包含电子装置的至少一部分，该执行基于往返时延的无线链路控制的装置包含：
处理电路，用于控制该电子装置的操作，其中该处理电路又包含：估计模块，用于根据至少一个预定估计函数动态估计往返时延指数；以及调整模块，基于该往返时延指数，用于动态调整状态禁止计时器的数值以执行无线链路控制。
18.如权利要求17所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该估计模块监测与该电子装置相关的至少一个因子，以及通过将至少一个预定估计函数应用至该至少一个因子，估计该往返时延指数。
19.如权利要求18所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该至少一个因子包含每调制比特功率与噪声频谱密度的比率、接收信号码功率、传输延迟及/或该电子装置是否移动的情况。
20.如权利要求18所述的执行基于往返时延的无线链路控制的装置，其特征在于，该至少一个因子包含该处理电路的无线链路控制层由于过量传输丢失的窗口外协议数据单元的数量、窗口外协议数据单元与多个待考虑协议数据单元的比率及/或应用层的吞吐量。
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