CN1204724C - 用于无线通信系统的数据传输的确认方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于无线通信系统的数据传输的确认方法，用于在无线通讯系统中数据抛弃信令程序，藉由一无线联结控制(RLC)提供整合数据封包协议(PDCP)依照顺序性的确认讯息，此依照顺序性的确认讯息意味着传递给PDCP的那些确认讯息的顺序会跟PDCP所交递的PDCP PDUs的顺序一致，发送端RLC告知收迄模式(AM)实体是确认由该同等接收端RLC AM实体明确告知已收到的PDCP服务数据单元(SDUs)的序列号，而发送端的PDCP实体将不会删除未被明确告知收到的PDCP PDUs及其相对应序列号的PDCP SDUs。另外，一个被RLC确认的PDCPSDU的序列号若大于未被确认过的PDCP SDU的最小序列号时，则PDCP不会删除这个经RLC确认过的PDCP PDU以及相对应的SDU，而是要等到没有未被确认过的PDCP SDU的序列号小于该被确认的PDCP SDU的序列号，PDCP才可以删除该PDCP PDU以及相对应的SDU。

Description

用于无线通信系统的数据传输的确认方法
(1)技术领域
本发明有关一种无线通讯协议，更特别地是有关一种数据传输确认的方法。
(2)背景技术
随着无线通讯科技的发达，新的无线通讯方法、服务和标准已发展成熟且遍及全世界。特别是在近几年，因庞大的市场使得移动无线通讯工业得以快速成长及进化，而科技的提升也促使″移动无线装置″得以更小、更便宜而且更可靠。可预期到，未来十年内移动电话将会继续指数性成长，且无线网络最终将会超越现存的有线(固网)网络。
常见的有线系统是提供来源端和目的端两者间的通讯路径，此技术可在基地台和移动端产品间建立连结或是系统资源的分发配置，虽然这种连结技术可使用于语音通讯的维护上，但应用于数据传输上却经常会发生一段时间没有作动的情形，因此造成资源浪费。
除此之外，多余的数据丢弃或重发亦可能造成系统资源浪费，且数据遗失或同步的问题亦会损害无线通讯系统的完整性。因此，极需改进通讯协议来有效地减少系统资源的浪费并且提高无线通讯系统的工作效率。
(3)发明内容
本发明的主要目的是在提供一种数据传输确认的方法，其能有效地消除存在于无遗失性(lossless)服务无线网络子系统(SRNS)重置(relocation)及整合数据封包协议(PDCP)序列号(sequence number)同步间的问题，以改进无线通讯系统的效率。
为实现上述目的及优点以克服目前传统方法的缺点，本发明提供一种用于无线通信系统的数据传输的确认方法，其特点是，至少包含下列步骤：经由一整合数据封包协议实体(Packet Data Convergence Protocol Entity，PDCPentity)来传送复数个整合数据封包协议的协议(protocol)数据单元(Packet DataUnit，PDU)；藉由一无线联结控制实体接收该整合数据封包协议的协议数据单元；对于每一个被正确地接收的整合数据封包协议的协议数据单元，该无线联结控制实体传送出一确认讯息；藉由该整合数据封包协议实体接收该确认讯息；以及该整合数据封包协议实体删除该确认讯息所相对应的整合数据封包协议的协议数据单元。
本发明主要是提供一种在无线通讯系统中数据抛弃信令程序，藉由一无线联结控制(RLC)提供PDCP依照顺序性的确认讯息(in-sequenceconfirmations)，此依照顺序性的确认讯息意味着RLC传递给PDCP的那些确认讯息的顺序会跟PDCP所交递给RLC传送的整合数据封包协议的数据单元(PDCP PDUs)的顺序一致；发送端RLC告知收迄模式(AM)实体是用以确认由该同等(peer)接收端RLC AM实体明确告知已收到的PDCP服务数据单元(Service Data Unit，SDUs)的序列号，在本发明中，发送端的PDCP实体将不会删除未被明确告知收到的PDCP PDUs及其相对应序列号的PDCP SDUs。
本发明另外提供了一个解决方法，当此RLC确认了一个存于一PDCP PDU中的PDCP SDU的序列号，且此序列号大于未被确认PDCP SDU中最小序列号时，PDCP不会删除这个经RLC确认后的PDCP PDU以及相对应的SDU，而是要等到没有未被确认过的PDCP SDU的序列号小于该被确认的PDCP SDU的序列号，PDCP才可以删除该PDCP PDU以及相对应的SDU。
因此，本发明提供了一种数据传输确认的方法以有效地消除在′无遗失SRNS重置′和′PDCP的序列号同步′两者中所存在的问题，并且改进了无线通讯系统的工作效率。
(4)附图说明
图1是本发明实施例中RLC子层的架构。
图2是本发明实施例中PDCP PDU的结构。
(5)具体实施方式
为使本发明的特征更加明显且具体，下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，且在图示及描述中相同或类似的部分将尽其可能使用相同的参考数字。
但下述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所限定的为准，而非仅限于下述实施例。
整合数据封包协议(PDCP)提供上层通讯协议(例如：因特网通讯协议(IP)和点对点通讯协议(PPP))数据传输的服务。PDCP负责执行下列功能：发送和接收两端实体对于因特网通讯协议(IP)数据流文件头(例如：传输控制协议/因特网通讯协议(TCP/IP)和实时传输协议/用户数据讯息协议/因特网通讯协议(RTP/UDP/IP)封包的档头)的压缩和解压缩、上层通讯协议数据的传送、和维护支持无遗失性SRNS重置(relocation)的无线载送通道(radio bearer)的PDCP序列号。PDCP使用无线联结控制(RLC)子层所提供的服务传送数据。
’无遗失性SRNS重置’的特性只适用于当RLC被设定为依序传递(in-sequence delivery)和告知收迄模式(acknowledged mode；AM)时。’无遗失性SRNS重置’的支持与否是由上层决定。当无遗失性SRNS重置有被支援时，每个PDCP SDU会有一个序列号，用以代表此PDCP SDU被传送与接收的顺序。藉由PDCP序列号可以得知在发生SRNS重置前已成功收到的PDCP服务数据单位(SDUs)的数目。PDCP序列号的有效范围是从0到65535。PDCP实体配有一暂存区用来暂存已交付给RLC层传送但是尚未被RLC层确认对方已成功收到的PDCP SDUs。此暂存区大小称为PDCP序列号暂存区大小(PDCP SN windowsize)，是由上层所决定，用以限制已交付给RLC层传送但是尚未被RLC层确认对方已成功收到的PDCP SDUs的最大数目。当PDCP实体首次被启动时会把PDCP序列号设置成″0″。
以下说明中，下层发送/接收PDCP SDU是同义于下层发送/接收数据域位带有压缩或没压缩的PDCP SDU的PDCP数据PDU(PDCP Data PDU)或是PDCP序列号PDU(PDCP SeqNum PDU)。并假设每一个无线载送通道皆采用PDCP序列号，即支持’无遗失性SRNS重置’的特性。且在用户设备(UE)中：
当第一个PDCP SDU发送给下层，UL-Send PDCP序列号被设定为’0’；
从第二个PDCP SDU开始，每当发送给下层一个PDCP SDU时，UL-Send PDCP序列号以往上加’1’的方式递增；
而当此第一个PDCP SDU由下层接收时，DL-Receive PDCP序列号被设定为’0’；
而从第二个PDCP SDU开始，每接收自下层一个PDCP SDU，DL-Receive PDCP序列号往上增加’1’。
在通用移动通讯系统的无线存取网络(UTRAN)中：
当此第一个PDCP SDU发送给下层，DL-Send PDCP序列号被设定为’0’；
从第二个PDCP SDU开始，每当传送给下层一个PDCP SDU时，DL-Send PDCP序列号往上加’1’；
而当第一个PDCP SDU由下层接收时，UL-Receive PDCP序列号被设定为’0’；
从第二个PDCP SDU开始，每接收自下层一个PDCP SDU，UL-Receive PDCP序列号以往上加’1’的方式递增。
也就是在PDCP实体中，PDCP序列号不会递减。
针对有支持’无遗失性SRNS重置’的无线载送通道：
如果PDCP实体在经过RLC重新启动(RLC reset)或非肇因于SRNS重置而产生的RLC重建(RLC re-establishment)后必须执行PDCP序列号同步程序；或
如果UE/UTRAN PDCP实体在SRNS重置后从上层接收到一个错误的″下一次所期望接收的UL/DL_Receive PDCP序列号″；
则此PDCP实体会发送一个PDCP SeqNum PDU给下层以启动PDCP序列号同步程序(PDCP sequence number synchronization procedure)；
藉由下层成功地传输PDCP SeqNum PDU的确认讯息来判断同步程序是否完成。
在前述UE/UTRAN架构中，假设下一次所期望接收的UL/DL_Receive PDCP序列号的值比第一个已传送过但尚未被确认的PDCP SDU的Send PDCP序列号小、或者是大于第一个未传送过的PDCP SDU，即判断此″下一次所期望接收的UL/DL_Receive PDCP序列号″为错误的。
当接收一个PDCP SeqNum PDU时：
UE PDCP实体将会：
把DL_Receive PDCP序列号的值设置成此PDCP SeqNum PDU所指示的数值；
UTRAN PDCP实体将会：
把UL_Receive PDCP序列号的值设置成此PDCP SeqNum PDU所指示的数值。
以一个无遗失性SRNS重置程序为例：
此UTRAN会发送给UE下一次所期望接收的UL_Receive PDCP序列号；以及
UE也会发送给UTRAN下一次所期望接收的DL_Receive PDCP序列号。
通过上述序列号信息的互换使得UE和UTRAN两端的PDCP实体所维护的序列号得以同步。
当上层要求时，对于每一个有支持无遗失性SRNS重置的无线载送通道，在来源RNC中的PDCP子层应该转送下列信息到目标RNC：
期望从UE那里接收到的下一个PDCP SDU的UL_Receive PDCP序列号；
第一个已传送但尚未被确认的PDCP SDU的DL_Send PDCP序列号；
已传送但尚未被确认的PDCP SDUs以及其相关的DL_Send PDCP SNs；及
还没有被传送的PDCP SDUs。
请参阅图1及图2，其分别描绘一RLC子层架构及一PDCP PDU的结构。
对于有支持’无遗失性SRNS重置″的无线载送通道来说，当PDCP要求AMRLC去传送一个PDCP PDU 130的同时亦命令AM RLC去确认同等RLC AM实体150是否有接收到此PDCP PDU 130。一但所有组合成PDCP PDU 240的RLC AMDPDUs 210都被接收端AM RLC实体150明确地告知已收迄时，发送端的AM RLC实体120将会通知PDCP。RLC所传递的确认讯息的顺序可以跟PDCP PDUs 130传送给RLC的顺序一致或是不一致，当PDCP接收到RLC的确认讯息时，PDCP删除此确认讯息中所指示的PDCP PDU 240以及其所相对应的PDCP SDU，以节省内存。假设PDCP删除了此RLC确认讯息中指示的PDCP PDU 240以及其所相对应的PDCP SDU，则在’无遗失性SRNS重置’及’PDCP序列号同步’上就会产生问题。下列将以一个例子来描述这些问题。
在阅读下面的举例及问题说明前，先定义以下的专门术语：
发送端的PDCP实体是指一将PDCP PDUs交递给RLC传送的PDCP实体。
接收端的PDCP实体是指一接收由RLC所传递的PDCP PDUs的PDCP实体。
发送端的RLC AM实体是指一传送RLC PDUs 210的RLC AM实体。
接收端的RLC AM实体是指一接收RLC PDUs 210的RLC AM实体。
假设发送端的PDCP实体要传送10个PDCP Data PDUs 240并且在它的数据域位中携带有压缩或者没压缩的PDCP SDU。这10笔PDCP SDU 240的序列号(SN)是为0到9。此发送端的PDCP实体接收到发送端的RLC AM实体的确认讯息，确认指示携带有序列号为0，1，5，7，8，9的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs240已经成功的被接收端的RLC AM实体所接收。因此，这些已经被发送端RLCAM实体所确认的PDCP PDUs 240及其相对应的SDUs将会从暂存区中被删除，但是尚未被确认序号为2，3，4，6的PDCP Data PDUs 240及其相对应的PDCP SDUs将继续存留于暂存区中。
因为是设定为依序传递，所以接收端的RLC AM实体只会传递给接收端的PDCP实体携带有序列号0和1的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs 240。而组成携带有序列号5，7，8和9的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs 240的AMD PDUs将会储存于RLC的暂存区中。
然而，问题会出现在上面所述的情况的中。当’无遗失性的SRNS重置’发生时，发送端和接收端RLC AM实体会被重建，接收端的RLC AM实体150将会丢弃所有AMD PDUs，并且在SRNS重置期间接收端与发送端的PDCP实体将会相互交换接收序列号(Receive SNs)。发送端的PDCP实体120从接收端PDCP实体150接收到下一次期望所接收的PDCP接收序列号为2，并且发送端的PDCP开始从携带有序列号为2的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs 240开始传送。因此，携带有序列号为2，3…，9的PDCP SDUs的PDCP数据PDUs 240将被重新传送，但是这已经是不可能的，因为在SNRS重置前，PDCP PDUs 240中携带有序列号为5，7，8，9的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs与PDCP SDUs已经被发送端的PDCP实体120给删除了。
上面所讲述的情况中亦存在有另一个问题。当RLC重新启动时，接收端的RLC AM实体150将会抛弃所有接收到的AMD PDUs。根据上面的描述，一旦RLC被重新启动，发送端的PDCP实体120应该要交递给发送端的RLC AM实体120传送一个PDCP SeqNum PDU，此PDCP SeqNum PDU在数据域位里带有第一个未被确认的PDCP SDU及其序列号字段中是为此SDU的序列号。在这个例子中，第一个未被确认的PDCP SDU是序列号为2的PDCP SDU。此时带有序列号为2，….9的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs 240亦将被重新传送。但是这是不可能的，因为在RLC被重新启动前PDCP Data PDUs 240中携带有序列号为5，7，8和9的PDCP SDUs的PDCP Data PDUs及PDCP SDUs已经被发送端的PDCP实体给删除。
因此，本发明提供一个具体的办法以克服上面所述的问题。
在本发明中，RLC提供PDCP依序的确认讯息。此″依序的确认讯息″意味着那些传递给PDCP的确认讯息的顺序会跟PDCP所交递的PDCP PDUs的顺序一致。因此，在前面的叙述说明中，发送端RLC AM实体仅仅确认了序号0和1的PDCP SDUs，且并没有确认序列号为5，7，8，和9的PDCP SDUs。利用本发明，携带有序列号为5，7，8和9的PDCP SDUs的PDCP PDUs与PDCP SDUs将不会被发送端PDCP实体删除。发送端RLC AM实体不会确认PDCP PDU及其所对应序列号为5的PDCP SDU，除非PDCP PDUs及其对应序列号为2，3，4的PDCPSDUs已明确被告知由同等接收端RLC AM实体成功地接收到。同样地，发送端RLC AM实体也不会确认PDCP PDUs及其相对应序列号为7，8，9的PDCP SDUs，直到PDCP PDUs及其对应序列号为2，3，4，6的PDCP SDUs已明确被告知由同等接收端的RLC AM实体成功地接收后才会被确认。
本发明的实施例亦提供了另一个解决之道，此法至少可以克服前述的问题。
当RLC确认的PDCP PDU所携带的PDCP SDU的序列号比未被确认过的PDCPSDU的最小序列号还大时，PDCP将不会删除此经过RLC确认后的PDCP PDU以及对应的SDU，直到没有未被确认过的PDCP SDU的序列号小于该被确认的PDCPSDU的序列号，PDCP才可以删除该PDCP PDU以及相对应的SDU。请再参阅前述实例，在本发明中，发送端RLC AM实体确认PDCP PDUs及其对应序列号是0，1，5，7，8，和9的SDUs，且最小未被确认PDCP SDU的序列号是2，而所删除者为PDCP PDUs和所对应序列号为0及1的PDCP SDUs，PDCP PDUs和所对应序列号为5，7，8和9的PDCP SDUs暂时不会被删除。PDCP PDU和其对应序列号为5的PDCP SDU将不会被删除，直到PDCP PDUs和所对应序列号为2，3，4的PDCP SDUs被确认为止，PDCP PDUs和所对应序列号为7，8，9的PDCP SDUs也不会被删除，直到PDCP PDU和所对应序列号为2，3，4，6的PDCP SDUs被确认为止。
因此，本发明提供了一个数据传输确认的方法以有效地消除在’无遗失性的SRNS重置’和’PDCP的序列号同步’两者中所存在的问题，并且改进了无线通讯系统的工作效率。
请注意，上述本发明应用于在PDCP和RLC的说明只是一个实施例。然而，本发明的优点和特征也可以在其它应用、系统、或者装置方面实践。本发明并没有局限于PDCP或者RLC上的应用。例如，能用其它的通讯协议层来代替上述实施例子中的PDCP层。本发明的实施例也包含了在系统或环境上的应用。本发明的特征可以广泛的使用于各式各样的应用、协议、系统和装置中并且从而提升效率和完整性。
很明显的，本领域熟悉该项技术者在不脱离本发明的精神或范围下可以对本发明作各种修正和变化。有鉴于此本发明范围将应涵盖各种同样意义的修正和变化。
本发明虽以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出种种的等效变化或等效替换，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (7)

1.一种用于无线通信系统的数据传输的确认方法，其特征在于，至少包含下列步骤：
经由一整合数据封包协议实体来传送复数个整合数据封包协议的协议数据单元；
藉由一无线联结控制实体接收该整合数据封包协议的协议数据单元；
对于每一个被正确地接收的整合数据封包协议的协议数据单元，该无线联结控制实体传送出一确认讯息；
藉由该整合数据封包协议实体接收该确认讯息；以及
该整合数据封包协议实体删除该确认讯息所相对应的整合数据封包协议的协议数据单元。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：
若该整合数据封包协议实体被设定支持无遗失性服务无线网络子系统重置的特性，则该确认讯息的传送次序会和该整合数据封包协议实体传送整合数据封包协议的协议数据单元的次序一致。
3.如权利要求2所述的方法，还包含：删除相对应于被删除的整合数据封包协议的协议数据单元的整合数据封包协议的服务数据单元。
4.如权利要求1所述的方法，还包含：
若该整合数据封包协议实体被设定支持无遗失性服务无线网络子系统重置的特性，则该确认讯息的传送次序会和该整合数据封包协议实体传送整合数据封包协议的服务数据单元的次序一致。
5.如权利要求4所述的方法，还包含：删除相对应于被删除的整合数据封包协议的协议数据单元的整合数据封包协议的服务数据单元。
6.如权利要求1所述的方法，还包含：
若该整合数据封包协议实体被设定支持无遗失性服务无线网络子系统重置的特性，且没有未被确认的整合数据封包协议的服务数据单元的序列号小于此确认讯息所确认的整合数据封包协议的服务数据单元的序列号，则该整合数据封包协议实体删除此确认讯息所确认的整合数据封包协议的协议数据单元。
7.如权利要求6所述的方法，还包含：该整合数据封包协议实体删除相对应于被删除的整合数据封包协议的协议数据单元的整合数据封包协议的服务数据单元。
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