CN1768498A - 在自动重复请求协议中避免停机状态和顺序号不确定性 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以单独使用或者和ARQ协议内的不确定性避免机制结合使用的停机避免机制。两种机制都降低了数据时延，并提高了数据吞吐率。通过确定在接收丢失数据单元方面是否存在停机状态来实现停机避免。在一种例子中，仅需要一个定时器来避免停机。可以在发射机内使用重传窗口和/或在接收机中使用接收窗口来避免重传不确定性。尽管可以相互独立地使用每种机制，但优选的示例性实施例使用停机避免定时器、发射机内的重传窗口和接收机内的接收窗口。

Description

在自动重复请求协议中避免 停机状态和顺序号不确定性
在先申请
本申请要求于2001年10月19日提交的瑞典临时专利申请SE0103506-2的优先权，其内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及数据通信，尤其涉及在数据通信中使用的自动重复请求(ARQ)协议。
背景技术
在数字数据通信系统中，在通信信道上传输的数据分组经常因为误码被破坏，例如当在恶劣环境中通信时。无线的无线电通信通常在特别恶劣的环境下进行。无线电信道受到各种破坏因素的干扰，所述破坏因素包括噪声、快速改变的通信信道特性、多径衰落、可能导致符号间干扰的时间扩散和相邻信道通信导致的干扰。
接收机可以使用多种技术来检测这些错误。错误检测技术的一个例子是公知的循环冗余校验(CRC)。在分组数据通信中使用的其它技术利用更先进的块码或卷积码来同时实现错误检测和纠错。对于错误检测和纠错来说，使用信道编码，这增加了数据的冗余性。当在通信信道上接收信息时，使用冗余来解码所接收的数据，从而检测数据是否受到误码的破坏。在数据单元内内置越多的冗余，则能够正确地检测到误码的可能性越大，在一些情况下，使用前向纠错(FEC)方案来纠错。在单纯的FEC方案中，信息流是单向的，如果出现分组解码错误，则接收机并不将信息发送回发射机。
在许多通信系统内，包括无线通信，希望(如果可能的话)拥有可靠的数据发送业务。最可靠的数据发送协议使用基本的重传技术，其中数据接收者使用确认(ACK)和/或否定确认(NACK)来响应数据发送者。通常将这种技术称作自动重复请求(ARQ)事务处理。在通信信道上从发送者向接收者传输编码的数据分组。使用在编码数据分组内包括的错误检测比特(冗余)，由接收机处理所接收的每个数据分组以确定正确地接收到数据分组还是受到误码破坏。如果正确地接收到分组，则接收者将确认(ACK)信号发送回发送者。如果接收机在分组内检测到误码，它也可以向发送者发送一个明确的否定确认(NACK)。当接收到NACK时，发送者可以重传该分组。在单纯的ARQ系统内，仅将信道编码用于错误检测。
在混合ARQ(HARQ)内，组合了单纯的FEC方案和单纯的ARQ方案的特征。和ACK/NACK反馈信令一起执行纠错和错误检测功能。混合ARQ方案内的信道编码可以同时用于纠错和错误检测。可选择地，可以使用两个单独的编码：一个用于纠错，一个用于错误检测。如果在纠错之后检测到一个误码，则将NACK信号发送回发送者。在这个第一种混合ARQ系统内，丢弃错误接收到的数据分组。更有效的混合ARQ方案存储错误接收和否定确认的数据分组，然后以某种方式与重传相组合。将使用分组组合的混合ARQ方案称作组合式混合ARQ。在混合ARQ组合方案中，“重传”可以是原始分组的相同拷贝。如果重传与原始传输相同，则组合多个分组的各个符号以构成一个包括更多可靠符号的新分组。可选择地，重传可以使用增量冗余(IR)。在IR分组组合中，传输附加的奇偶校验比特，它使纠错编码比相同的分组组合更加强大，并且通常比其更好。
与可靠的数据发送同样重要的是快速数据发送。为了快速发送数据，许多数据通信系统尽量提高可用的峰值传输速率和降低延迟。为了有效地支持高速数据速率，降低延迟特别重要。
速度非常重要的一个例子是，在一些移动无线电通信网络内使用的高速下行链路分组接入(HSDPA)信道。当前，建议HSDPA信道使用HARQ协议，如由3GPP(第三代合作项目)于2001年9月公开的3GPP技术规范(TS)25.308 v0.1.0“UTRA高速下行链路分组接入”中所规定的。使用基站(有时称作“节点B”)和移动用户装置(UE)内的媒体访问控制(MAC)协议层的扩展协议内的重传实体来实现所规定的HARQ协议重传方案。重传实体存储错误接收到的数据块，例如在UE内，并组合它们与相应的随后接收到的同一数据块的重传。可以在UE接收机内将两个(或多个)错误接收到的数据块拷贝组合成一个正确的数据块。MAC-HSDPA重传实体将正确接收到的数据块发送给更高的无线电链路控制(RLC)协议层作为RLC分组数据单元(PDU)。
在该规范内定义的HARQ协议包括重新排序实体，它顺序地实现所接收的数据单元到更高的RLC协议层的发送。这一功能是必需的，因为编号为0、1、2、3、……的所发送的数据单元经历空中接口所导致的变化的传输时延，并且主要由于每个数据单元需要的不同数量的重传。因而，如果在数据单元1之前正确地接收到数据单元2，则在将数据单元1和2提供给上层协议层之前，直到正确地接收到数据单元1之前才缓存数据单元2。
不幸地是，在某些情况下，所规定的HARQ协议和ARQ协议通常将“停机”。在刚才所举的简单例子中，当重新排序实体等待正确接收到的数据单元1很长时间时(或者可能甚至无限期地等待)，将出现停机状态。当数据块的NACK消息已经被破坏，或者在接收时被错误地识别为ACK时，可能会出现上述情况。因为这种错误，将不会重传该数据单元，即便应当予以重传。当因为重传次数超过限制或者因为必需发送其它更高优先级的数据导致数据单元重传中断时，出现另一种停机状态。重传会被取消，或者随后重新开始。通常，当丢失一个数据单元或者在可预知的相当短的时间内未满意地接收到时，出现停机状态。
本发明的一个目的是避免停机状态以降低时延，最终提高数据吞吐率。
本发明的一个目的是提供一种较易于实现的，用于ARQ协议的停机避免的方法和设备。
除了停机问题之外，ARQ协议还受到顺序号不确定性的影响，如果数据单元编号方案以模数方式重复的话，例如模8序列编号，遵循下述重复方式：0，1，2，3，4，5，6，7，0，1，2，3，4，5，6，7，0，1，2，3，4，5，6，7，0，1，2，……。例如，假设在第一时间间隔上将顺序号(SN)6的数据单元作为编号0-7的第一组数据单元的一部分发送，但是在接收机上未满意地接收到SN 6数据单元。向发射机发送一个数据单元SN 6的重传请求。然而，在发射机重新传输第一组的数据单元SN 6之前，发射机已经首次发送了编号0-7的第二组数据单元内的另一个数据单元SN 6。接收机检测刚刚首次发送的数据单元SN 6，而不是所请求重传的数据单元SN 6。接收机无法检测或解决这种不确定性，进而导致错误。
本发明的一个目的是提供一种在发射机、接收机或在两者上避免这种不确定性的机制。
本发明提供一种可以单独或者与不确定性避免机制组合使用的停机避免机制。两者都降低了数据时延，并提高了数据吞吐率。
通过确定是否存在接收到丢失数据单元的停机状态来实现停机避免。术语“丢失数据单元”包括未接收到的数据单元、错误接收到的数据单元或者不能纠错的错误接收到的数据单元。可选择地，可以将丢失数据单元视为接收机因为任何原因而请求发射机重新发送的数据单元。
在一种非限制性的示例性实施例中，如果所接收到的数据单元的顺序号大于丢失数据单元的顺序号，则启动定时器。如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，从而表示存在停机状态，则从接收机缓冲区内删除顺序号小于丢失数据单元顺序号的所接收的数据单元，并提供给更高的协议层以进一步处理。另一方面，如果在定时器超时之前接收到丢失数据单元，则停止定时器，并将所接收到的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元从缓冲区内删除，并发送给更高的协议层。
在ARQ传输方案中，以模N的顺序发送数据单元，N是较大的顺序号，使用发射机内的重传窗口和/或接收机内的接收窗口可以避免重传的不确定性。重传窗口的大小最好对应于低于N的数据单元数量，例如N/2。相对于重传缓冲区定位重传窗口以避免当接收数据单元时在接收机内首次发送数据单元和重传数据单元的顺序号的不确定性。更具体地说，仅当数据单元的顺序号在顺序编号的传输窗口的当前位置内时，才允许数据单元重传。窗口的上边框定位在重传缓冲区内，其顺序号低于或等于刚刚传输的最大顺序号和窗口大小之间的差值。在传输每个数据单元之后，将重传窗口移动到模N顺序中的下一个顺序号位置。
接收机还可以使用接收窗口作为避免首次发送和重传数据单元之间不确定性的另一种方式。接收窗口的大小最好对应于低于N的数据单元的数量，例如N/2。接收窗口的上边框定位在低于或等于刚刚接收到的最高顺序号和窗口大小之间差值的数据单元顺序号上。将所接收的顺序号位于接收窗口的当前位置内的接收数据单元存储在缓冲区内对应于其顺序号的位置上。然而，如果先前已经接收到位于窗口内的接收数据单元，则予以丢弃。如果位于接收窗口之外，则也将数据单元存储在缓冲区内其对应的顺序号位置上，并将接收机窗口前移，以便该数据单元的顺序号构成窗口的上边框。在移动接收机窗口之后，从缓冲区内删除顺序号小于窗口下边框的数据单元。
尽管可以相互独立地使用每种机制，但是优选的示例性实施例使用停机避免定时器、发射机内的重传窗口和接收机内的重传窗口。
附图说明
结合附图，参考下述详细描述，可以更容易地理解本发明的上述和其它的目的、特征和优点。为了更好的理解，参见下面的附图和本
发明的优选实施例。
图1图示使用ARQ型协议的发射机和接收机之间的通信系统；
图2图示在接收机内使用的重新排序缓冲区的一个例子，使用它来顺序地将接收到的数据单元发送给更高的协议层；
图3是图示根据本发明一个示例性实施例的发射机和接收机的功能方框图；
图4图示根据停机避免机制的一个示例性实施例的定时器程序大致流程；
图5A和图5B图示当使用顺序号重复ARQ协议时在接收机上的接收单元不确定性的一个例子；
图6图示根据不确定性防止机制的一个示例性实施例的发送窗口程序；
图7图示根据不确定性防止机制的另一个示例性实施例的接收窗口程序；
图8A和图8B图示根据图6和图7的简单例子中的不确定性防止机制；
图9图示可以使用本发明的一个示例性通信系统；
图10图示可以在图9所示的示例性系统内使用的混合ARQ发射机；和
图11是可以在图9所示的示例性通信系统内使用的混合ARQ接收机的功能方框图。
具体实施方式
在下文的描述中，为了解释而非限制的，将阐述具体细节，例如具体实施例、程序和技术等，以提供对本发明完整的理解。然而，对于本领域的技术人员来说，也可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实现本发明。在一些例子中，省略对公知的方法、接口、设备和信令技术的详细描述，以便本发明的描述不会因为不必要的细节变得不清楚。而且，在一些附图中图示了单独的功能模块。本领域的技术人员将意识到可以使用单独的硬件电路、使用软件功能结合合理编程的数字微处理器或通用计算机、使用应用型专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现上述功能。
图1图示简单的通信系统10，其中发射机12向接收机14发送数据单元。每个数据单元具有相应的顺序号，然后，发射机12在通信信道上顺序地发送这些数据单元。因为各种因素，接收机14可能会未接收到或者未正确地接收到一些数据单元。因此，接收机针对每个正确接收到的数据单元向发射机发送确认(ACK)。对于确定丢失、出错或不可纠错的数据单元，向发射机发送一个重传请求以重新发送由其顺序号标识的数据单元。可以以否定确认(NACK)的形式发送一个重传请求。
如在背景技术中所描述的，存在所发射的单元未被接收或者错误地接收，并且无论如何都需要重新发送。此后，如上面所定义的，通常将这样一个数据单元称作丢失数据单元。图2图示接收机14内的示例性重新排序缓冲区。数据单元0、1、2、4、6和7已经被正确地接收到，并存储在重新排序缓冲区的相应位置上以便顺序地发送给更高的协议层。将随后的数据单元0，1和2发送给更高的协议层。防止将数据单元4、6和7发送给更高层，因为中间的数据单元3和5丢失。如果丢失数据单元永远丢失或者在可预期的时间内不能接收到，出现停机状态。本发明使用停机避免定时器来避免停机状态。
图3更详细地图示发射机12和接收机14，其中包括停机避免定时器30。发射机12包括耦合到发射缓冲区18、重传缓冲区20和发射机窗口21的控制器16。发送缓冲区18存储来自更高协议层将通过通信信道首次发送给接收机14的数据单元。当发送数据单元时，也将它们存储在重传缓冲区20内直到从接收机14接收到确认或者重传请求的请求。下面结合不确定性避免来描述发射机窗口21。
发射机14包括耦合到重新排序缓冲区24的控制器22、错误监测器26、接收机窗口28、停机避免定时器30和更高的协议层32。重新排序缓冲区24通过顺序号存储正确接收的数据单元。在图2中图示重新排序缓冲区的一个例子。错误监测器26检测接收数据单元内的错误，并且还可以包括纠正某种错误的功能。仅将正确的(或者已纠错的)数据单元存储在重新排序缓冲区26内。控制器为正确接收到的数据单元发送确认(ACK)，并为丢失数据单元请求重传。下面在不确定性防止的情况下描述接收机窗口28。停机避免定时器30避免停机状态，其中丢失PDU防止在某个时间周期内将正确接收到的PDU发送给更高的协议层。
在这一方面，参考图4中以流程图形式图示的定时器程序(方框40)。根据在接收机内的重新排序缓冲区24内存储的数据单元，控制器22检测称作“丢失SN”的具有最低顺序号(SN)的丢失数据单元(方框42)。在方框44中，检测停机状态。如果接收到顺序号X大于丢失顺序号的数据单元，则为数据单元X启动定时器(假设定时器停机或者超时)。将定时器单元设置为在预先设置的时间上超时。预先设置的时间可以是任意时间，但是通常在可接受的数据单元延迟和可接受的数据单元损失之间折中。因为这些折中参数通常是服务质量要求的参数，所以当已知服务质量要求时可以设置定时器数值。
在方框46中确定是否已经接收到数据单元X。如果是，则停止停机状态定时器。从缓冲区中删除数据单元X以及在重新排序缓冲区内存储的顺序号直到X的所有已接收的数据单元，并向上发送给更高的协议层(方框148)，并在方框42重复该处理。如果尚未接收到数据单元X，则在方框50确定定时器是否超时。如果未超时，则控制返回到方框46。如果停机状态定时器已超时，则从重新排序缓冲区内删除直到数据单元X的所有数据单元，并发送给更高层(方框52)，该处理在方框42上重复。
因而，根据优选示例性实施例的基于定时器的机制防止当在合理定时内未接收到定时数据单元时在ARQ协议内出现的停机。当在超时周期内未接收到丢失数据单元时，假设是永远丢失，则在不再延迟的情况下发送正确接收到的数据单元。因为这种停机状态避免机制仅需要一个定时器，所以便于实现和控制。然而，也可以使用其他的停机状态避免机制。
即使在丢失数据单元方面避免了停机状态，依然存在顺序号相同的已发送数据单元和重传数据单元之间不确定性的问题。图5A和图5B图示这个不确定性问题的例子。在这个例子中，数据单元顺序编号方案从0到7，然后再重复，即模8。在图5A中，发射机在时间T0之后发送顺序号为0-7的第一组八个数据单元。在时间T1之前，发射机已经发送了第二组八个数据单元，并具有顺序号0-7。在图5B中，接收机在时间T0上仅接收到数据单元1、2、3和5，丢失数据单元是0，4，6和7。因此，接收机向发射机发送重传数据单元0，4，6和7的请求，该重传请求在时间T1之前在发射机内尚未被接收和处理。在时间T1之后，接收机可以同时接收第一组数据单元中的重传单元0，4，6或7和第二组的首次发送数据单元0，1，2，3和4。这个例子使用停机状态避免机制，所以在时间T1之前，将数据单元0视为永久丢失并删除。同时删除正确接收的数据单元1，2和3，并将其发送给下一较高的协议层。但是依然存在不确定性。接收机如何知道所接收的数据单元4是第一组还是第二组的数据单元4。接收机并不知道将刚刚接收到的数据单元4放置在重新排序缓存区内的位置。如果不使用停机状态避免机制，则不确定性的问题更为严重，因为如果刚刚接收到的数据单元的SN＝0，则接收机将不知道它是重新传输的(来自第二组)还是首次传输的(来自第二组)。
结合在图6中以流程图的形式图示的重传窗口程序(方框60)来描述在接收机上实现的第一种不确定性防止机制。在此，发射机使用重传窗口来指定可以在某个时间上重传的一组数据单元。通过仅在重传窗口内重传数据单元，避免了在接收机上在所传输的和重传的数据单元之间顺序号的不确定性。
一开始，在发射机上设置重传窗口的大小(方框62)。假设顺序编号重复模N，则窗口大小小于N。在优选的例子中，窗口大小等于N/2。为了说明，假设N＝8。因此，重传窗口的大小对应于四个数据单元。如下将所述窗口定位在重传缓冲区的数据单元序列内：[SN-窗口]，其中SN是刚刚传输的顺序号。在传输每个数据单元之后，将窗口位置递增符合模N序列的一个顺序号。
在时间＝T0上，发送器发送最高顺序号等于4的数据单元(方框64)。因而，定位重传窗口，以便它仅允许顺序号1-4之间的重传数据单元。在时间T1上，发送器发送最好顺序号为5的数据单元。因此，移动重传窗口以便它允许重传在顺序号2-5之间的数据单元(方框66)。例如，发送器不能重传数据单元0或1。在时间T2上，重传窗口滑动到SN＝6，并仅允许重传在顺序号3-6之间的数据单元(方框66)。
另一种避免首次传输和重传数据单元之间不确定性的机制是使用接收机上的接收窗口。在这一方面上，参考在图7中以流程图形式图示的接收窗口程序(方框80)。确定接收(Rx)窗口大小(方框82)。与重传窗口相同，接收窗口最好小于模N编号序列的最高顺序号N。例如，接收窗口最好为N/2。当接收机接收到一个数据单元时，它检测其顺序号，在此用变量X来表示(方框84)。在方框86确定顺序号X是否在接收窗口内。如果是，则确定先前是否已经接收到数据单元X(方框90)。如果是，则丢弃该数据单元(方框92)。如果否，则将该数据单元X放置在重新排序缓存区内与顺序号X对应的位置上(方框94)。
另一方面，如果顺序号为X的数据单元在接收窗口外部，则将其存储在重新排序缓冲区内在最高已接收顺序号上在与顺序号X相对应的位置上(方框88)。然后，将接收机窗口前移，以便接收机窗口的上边框在顺序号X上(方框96)。然后，从重新排序缓存区内删除顺序号低于或等于顺序号X减去窗口大小的数据单元(方框98)。在方框94和98之后，从重新排序缓冲区内删除具有连续的顺序号直到尚未接收到的数据单元的最低顺序号的所有接收到的数据单元，并发送给更高的协议层(方框100)。
通过控制可以发送的顺序编号的数据单元，重传窗口避免了接收机内的不确定性。尽管接收窗口并未限制哪些数据单元可以被接收，但是通过从重新排序缓存区内删除不再处于接收窗口内的数据单元，并将所接收到的数据单元放置在重新排序缓冲区内的适当位置上，它避免了接收机内的不确定性。
图8A图示在两个不同的时间T0和T1上与重传缓冲区有关的重传窗口的例子。在时间T0上，定位在这个例子中大小为4的重传窗口以包含所发送的数据块0，1，2和3。仅当识别出顺序号为0，1，2或3的数据单元时，在时间0上重传数据单元的任何请求才会被认同。在这个例子中，重传数据单元4，5，6或7的请求将不被认同。然而，在时间T1上，已经移动窗口以包含数据单元2，3，4和5。在这个时间点上，重传数据单元0，1，6或7的请求将不被认同。
图8B图示与重新排序缓冲器有关的接收机窗口的例子。在时间T0上，将窗口定位在数据单元0，1，2和3上。已经接收到数据单元1，2和3，但是尚未接收到数据单元0。在时间T1上，数据单元0和1低于所述窗口，并从缓冲器中删除。现在，接收窗口包含数据单元2，3，4和5，但是仅接收到数据单元5。尽管已经发送，但是尚未接收到数据单元6和7。由接收机将任何已经接收到的大于数据单元1的数据块放置在重新排序缓冲器内的正确位置上。
尽管在使用ARQ型协议的在发送器和接收器之间的任何通信中都可以使用本发明，但是现在描述在通用移动电信系统(UMTS)上的一种非限制性的示例性的应用，例如在图9中图示为参考编号100。云状120所示的代表性电路交换核心网，例如可以是公共电话交换网(PSTN)或综合业务数字网。图示为云状物140的代表性分组交换核心网络例如可以是一个IP网络，例如互联网。两个核心网都耦合到相应的核心网业务节点160。PSTN-ISDN电路交换网络120连接到图示为移动交换中心(MSC)180的提供电路交换业务的电路交换业务节点。分组交换网络140连接到通用分组无线电业务(GPRS)节点200，它用于提供分组交换型业务。每个核心网络业务节点180和200都连接到包括一个或多个无线电网络控制器(RNC)260的UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)240。每个RNC连接到多个基站(BS)280和UTRAN220的其他RNC。在一个或多个基站和作为一种无线用户装置(UE)的移动终端(MT)300之间的无线电通信使用无线电接口。
在这个非限制性的例子中的无线电接入基于宽带CDMA(WCDMA)，其中使用扩频码来区别各个无线电信道。宽带CDMA为多媒体业务提供无线电宽带宽，所述多媒体业务包括需要高数据速率/带宽的分组数据应用。可能需要将高速数据下行链路地发送给UTRAN并在无线电接口上抵达移动终端的一种情况是，当移动终端请求连接到互联网的计算机例如网站的信息时。在这种示例性的情况下，基站是发射机，UE移动终端是接收机，可以使用高速下行链路分组接入(HSDPA)信道。
图10和图11分别以功能块的形式图示可以在图9所示的系统内用于实现本发明的混合ARQ(HARQ)发射机310和混合ARQ接收机500。HSDPA信道可以使用在3GPP(第三代和组项目)于2001年9月发布的3GPP技术规范(TS)25.308 v0.1.0“UTRA高速下行链路分组接入”中规定的HARQ协议。
图10中的混合ARQ发射机310包括执行信道编码功能的信道编码器320，所述信道编码功能包括使用前向纠错和错误检测比特来编码来自更高协议层的原始数据。将包括媒体访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)的数据单元提供给发送缓冲器340以及重传缓冲器360。控制器420控制信道编码器320、缓冲器340和360和发射机前端400的操作。一开始，通过发射机前端作为发射信号来发送在发送缓冲器340内存储的PDU。根据ACK/RETX接收机440提供的接收反馈，控制器420使用重传窗口340控制重传缓冲器360内通过发射机前端400的PDU的选择重传。
图11中的混合接收机500包括接收机前端520，它接收发射机在通信信道上发送的信号。将所接收的信号信息存储在组合器缓冲器540内，同时提供给组合器560。在前向纠错(FEC)解码器580内处理组合器560的输出。在纠错块中处理解码输出，以检测解码输出中的错误。如果未检测到错误，则可以将PDU存储在重新排序缓冲器610内。如果在解码器输出中检测到错误，则控制器620可以通过ACK/ReTx发射机640发送重传请求(ReTx)。控制器620使用所接收分组的顺序编号信息和重新排序缓冲器610来确定尚未接收到的分组。所述顺序号信息也可以由组合器560用于执行增量冗余组合。而且，如果控制器620从错误检测模块600接收到FEC解码器580输出过多的错误，使纠错过于困难或者不可能，则控制器620发送重新传输请求。
控制器620包括停机定时器625和接收窗口630。使用上述停机定时器625来检测并中断停机状态，并且只要停机定时器超时就将重新排序缓冲器620内的PDU向上发送给更高的处理层。而且，控制器620使用接收窗口630来避免首先传输的PDU和重传的PDU之间的不确定性。
用户装置(UE)通过在重新排序缓冲器内存储正确接收到的数据块来提供到更高层的顺序发送。在逻辑上，每个优先级需要一个缓冲器以提供每个优选级的顺序发送。将直到第一个丢失顺序号的PDU顺序地发送给更高层。当丢失一个数据块时，在重新排序缓冲器内保存所有已接收到的具有较高SN的数据块，例如参见图1。
虽然已经参考具体实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将意识到本发明并不限制于这些特定的示例性实施例。虽然最好同时使用停机避免定时器、重传窗口和接收窗口来避免停机和不确定性，但是这并不是必需的。可以使用其中的任意一个或两个来提供优点。也可以使用在此所图示和描述之外的不同形式、实施例和修改以及许多变型、修改和等价结构来实施本发明。因此，虽然已经参考其优选实施例描述了本发明，但是应当理解所公开的内容仅是本发明的说明和示例。因此，本发明将仅由权利要求书的保护范围来限制。

Claims (61)

1.一种在接收机内执行的在发射机和接收机之间的数据单元传输中使用的方法，包括：
检测接收机所接收的数据单元的顺序号；
在缓冲器内存储所接收的数据单元；
识别出该序列内的丢失数据单元；
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；和
如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
2.权利要求1中的方法，其中所述丢失数据单元包括尚未接收到的数据单元、错误接收的数据单元或不能纠错的已接收数据单元。
3.权利要求1中的方法，其中所述丢失数据单元包括接收机请求发射机重新发送的数据单元。
4.权利要求1中的方法，其中将所接收的顺序号低于丢失数据单元顺序号的数据单元发送给更高的协议层以进一步处理。
5.权利要求1中的方法，还包括：
在定时器超时之前接收所述丢失数据单元；
停机定时器；
删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
6.权利要求5中的方法，其中将丢失数据数据单元和所接收到的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元发送给更高的协议层以进一步处理。
7.权利要求1中的方法，还包括：
在发射机上使用重传窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
8.权利要求1中的方法，还包括：
在接收机上使用接收窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
9.一种在接收机中执行的在发射机和接收机之间数据单元传输中使用的方法，包括：
检测由接收机接收的数据单元的顺序号；
在缓冲器内存储所接收的数据单元；
识别出该序列中的丢失数据单元；
确定在接收丢失数据单元方面是否存在停机状态；和
当存在停机状态时，从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
10.权利要求9中的方法，还包括：
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；
其中如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
11.权利要求10的方法，其中将所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元发送给更高的协议层以进一步处理。
12.权利要求9中的方法，其中丢失数据单元包括尚未接收到的数据单元、错误接收的数据单元或不能纠错的已接收数据单元。
13.权利要求9中的方法，其中丢失数据单元包括接收机请求发送机重新发送的数据单元。
14.权利要求9中的方法，还包括：
在发射机上使用重传窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
15.权利要求9中的方法，还包括：
在接收机上使用接收窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
16.一种在发射机中执行的在发射机和接收机之间数据单元传输中使用的方法，其中每个数据单元包括一个相应的顺序号，包括：
以模N序列发送数据单元，N是最大的顺序号；
建立大小对应于低于N的数据单元数量的重传窗口；和
使用重传窗口在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
17.权利要求16中的方法，还包括：
仅允许重新发送在所述顺序中顺序号在重传窗口当前位置内的一个或多个数据单元。
18.权利要求16中的方法，其中将所述窗口的上边框定位在低于或等于刚刚发送的最高顺序号和窗口大小之间差值的顺序号上。
19.权利要求18中的方法，还包括：
在发送每个数据单元之后，将重传窗口移动到模N顺序中的下一个顺序号位置。
20.权利要求16中的方法，其中重传窗口的大小为N/2。
21.权利要求16中的方法，其中丢失失数据单元包括尚未接收到的数据单元、错误接收的数据单元或不能纠错的已接收数据单元。
22.权利要求16中的方法，其中丢失数据单元包括接收机请求发送机重新发送的数据单元。
23.权利要求16中的方法，还包括：
识别出该顺序内的丢失数据单元；
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；和
如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
24.权利要求16中的方法，还包括：
在接收机上使用接收窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
25.一种在接收机内执行的在发射机和接收机之间数据单元传输中使用的方法，其中每个数据单元包括相应的顺序号，并由发射机以顺序模N发送，N是最大的顺序号，该方法包括：
对应于小于N的数据单元数量的接收窗口；和
使用该接收窗口以在接收机内避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
26.权利要求25中的方法，还包括：
在缓冲器内，存储序列中顺序号在所述接收窗口当前位置的已接收数据单元，其中将接收窗口的上边框定位在低于或等于刚刚发送的最高顺序号和窗口大小之间差值的顺序号上；
其中将所接收的数据单元存储在缓冲器内对应于所接收数据单元顺序号的位置上。
27.权利要求26中的方法，还包括：
确定先前是否接收到在接收窗口内刚刚接收到的数据单元，如果是，则丢弃刚刚接收到的数据单元。
28.权利要求26中的方法，其中如果先前未接收到接收窗口内的刚刚接收到的数据单元，则在缓冲器内在对应于刚刚接收到的数据单元顺序号的位置上存储刚刚接收到的数据单元。
29.权利要求26中的方法，其中如果刚刚接收到的数据单元在接收窗口之外，则在缓冲器内在对应于刚刚接收到的数据单元顺序号的位置上存储刚刚接收到的数据单元；和
前移接收窗口，以便刚刚接收到的数据单元的顺序号构成上边框。
30.权利要求29中的方法，还包括：
从缓冲器中删除顺序号小于接收机窗口下边框的任何数据单元。
31.权利要求26中的方法，还包括：
从缓冲器中删除具有连续顺序号直到第一丢失数据单元的所有已接收数据单元。
32.权利要求31中的方法，其中将所删除的数据单元提供给更高的协议层。
33.权利要求25中的方法，其中接收机窗口的大小为N/2。
34.权利要求25中的方法，其中丢失失数据单元包括尚未接收到的数据单元、错误接收的数据单元或不能纠错的已接收数据单元。
35.权利要求25中的方法，其中丢失数据单元包括接收机请求发送机重新发送的数据单元。
36.权利要求25中的方法，还包括：
识别出该序列内的丢失数据单元；
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；和
如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
37.权利要求36中的方法，还包括：
在发射机上使用重传窗口，以在接收机中避免在首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
38.一种用于接收从发射机发射的数据单元的接收机，包括：
一个用于检测由接收机接收的数据单元的顺序号的检测器；
一个用于在缓冲器内存储所接收数据单元的缓冲器；
一个定时器；和
电子电路，配置以：
识别出该序列内的丢失数据单元；
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；和
如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号低于丢失数据单元顺序号的数据单元。
39.权利要求38中的接收机，其中丢失数据单元包括尚未接收到的数据单元、错误接收的数据单元或不能纠错的已接收数据单元。
40.权利要求38中的接收机，其中丢失数据单元包括接收机请求发送机重新发送的数据单元。
41.权利要求38中的接收机，其中配置所述电子电路，以将所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元发送给更高的协议层以进一步处理。
42.权利要求38中的接收机，其中如果在定时器超时之前接收到丢失数据单元，则配置所述电子电路停机所述定时器，并将所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元删除。
43.权利要求38中的接收机，其中配置所述电子电路以使用接收窗口来避免首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
44.一种用于接收从发射机发射的数据单元的接收机，包括：
一个用于检测由接收机接收的数据单元的顺序号的检测器；
一个用于在缓冲器内存储所接收的数据单元的缓冲器；
电子电路，配置以确定存在与接收丢失数据单元有关的停机状态，并从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
45.权利要求44中的接收机，还包括：
一个定时器；
其中如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，并且在接收到该丢失数据单元之前定时器超时，则配置该电子电路，以从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
46.权利要求44中的接收机，其中配置所述电子电路，以将所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元发送给更高的协议层以进一步处理。
47.权利要求44中的接收机，还包括：
一个接收窗口，
其中配置所述电子电路以使用所述接收窗口，来避免首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
48.一种用于向接收机发送数据单元的发射机，其中每个数据单元包括一个相应的顺序号，包括：
一个用于以模N序列发送数据单元的发射机，其中N是最大的顺序号；
一个重传窗口，其大小对应于小于N的数据单元数量；和
一个控制器，配置以使用重传窗口来在接收机内避免首次发送的数据单元和重传数据单元之间顺序号的不确定性。
49.权利要求48中的发射机，其中配置所述控制器，以仅允许重新发送序列中具有处于重传窗口当前位置内的序列号的一个或多个数据单元。
50.权利要求48中的发射机，其中配置所述控制器，以将所述窗口的上边框定位在低于或等于刚刚发送的最大顺序号和窗口大小之间差值的顺序号上。
51.权利要求50中的发射机，其中配置所述控制器，以在发送每个数据单元之后，将重传窗口移动到模N顺序中的下一个顺序号位置。
52.权利要求48中的发射机，其中重传窗口的大小是N/2。
53.一种用于在发射机和接收机之间数据单元传输的接收机，其中每个数据单元包括相应的顺序号，并由发射机以模N的顺序来发送，N是最大的顺序号，包括：
一个接收窗口，对应于小于N的数据单元数量；和
一个控制器，配置以使用该接收窗口来在接收机内避免首次发送的数据单元和重传数据单元之间的不确定性。
54.权利要求53中的接收机，还包括：
一个缓冲器；
其中所述控制器被配置，以在缓冲器内存储所接收的顺序号按照顺序处于接收窗口当前位置内的数据单元，其中所述接收窗口的上边框被定位低于或等于刚刚发送的最高顺序号和窗口大小之间差值的顺序号上；
其中将所接收的数据单元存储在缓冲器内与所接收数据单元的顺序号相对应的位置上。
55.权利要求54中的接收机，其中所述控制器被配置，以确定先前是否接收到处于接收窗口内的刚刚接收到的数据单元，如果是，则丢弃所述的刚刚接收到的数据单元。
56.权利要求54中的接收机，其中如果先前未接收到处于接收窗口内的刚刚接收到的数据单元，则控制器被配置，以将所述刚刚接收到的数据单元存储在缓冲器内与刚刚接收到的数据单元的顺序号相对应的位置上。
57.权利要求54中的接收机，其中如果刚刚接收到的数据单元位于接收窗口之外，则控制器被配置，以将所述刚刚接收到的数据单元存储在缓冲器内与刚刚接收到的数据单元顺序号相对应的位置上，并前移所述接收机窗口，以便刚刚接收到的数据单元的顺序号构成所述上边框。
58.权利要求57中的接收机，其中所述控制器被配置，以从缓冲器中删除顺序号小于接收机窗口下边框的任何数据单元。
59.权利要求53中的接收机，其中所述控制器被配置，以从缓冲器中删除具有连续顺序号直到第一丢失数据单元的所有已接收的数据单元。
60.权利要求53中的接收机，其中所述接收机窗口的大小是N/2。
61.权利要求53中的接收机，还包括：
一个定时器；
其中所述控制器被配置以：
识别所述顺序内的丢失数据单元；
如果接收到顺序号大于丢失数据单元顺序号的数据单元，则启动定时器；和
如果在接收到丢失数据单元之前定时器超时，则从缓冲器中删除所接收的顺序号小于丢失数据单元顺序号的数据单元。
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