CN1830183A - 分组通信装置以及分组通信方法 - Google Patents
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Abstract
一种能够抑制系统整体吞吐量的降低且同时可以防止通信的复位或切断的分组通信装置以及分组通信方法。ACK生成单元(130)生成用来表示通过无线线路传输的数据是否已经被正常解调的ACK/NACK。线路质量测定单元(140)根据接收的AMD-PDU来测定无线线路的线路质量。WSN决定单元(160)根据ACK/NACK的生成状态以及被测定线路的质量,决定适于线路状态的WSN,并且将该WSN输出到状态PDU生成单元(170)。更具体来说,WSN决定单元(160)根据比如最近生成的ACK/NACK的比率以及SIR的测定值来决定WSN。状态PDU生成单元(170)在生成状态PDU时,将由WSN决定单元(160)决定的WSN设定在WSN字段中。
Description
技术领域
本发明涉及一种分组通信装置以及分组通信方法。更具体地说,本发明涉及一种经由无线线路进行分组高速通信的分组通信装置以及分组通信方法。
背景技术
近年来,高速分组通信技术的HSDPA(High Speed Downlink PacketAccess:高速下行分组接入)已被广泛地探讨研究。HSDPA是一种使从基站装置到移动台装置的下行的无线线路上的分组高速通信的技术,在3GPP(3rdGeneration Partnership Project:第三代合作项目)中正推进着标准化的进程。在基于3GPP的标准化进程中,HSDPA通过将诸如自适应调制方式或HAPQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest:混合自动重发请求)等方法应用于无线接口,从而实现了从基站装置到移动台装置的下行无线线路上的高速化。另外,在HSDPA中,移动台装置将下行无线线路的线路质量报告给基站装置,该基站装置将发送到多个移动台装置的数据的发送顺序进行调度处理而执行数据发送。
图1是表示应用HSDPA时的用户平面的协议结构的图。在该图中,表示了装配于移动台装置、基站装置以及综合管理基站装置的控制站装置的协议。
图1表示的协议中,“RLC”(Radio Link Control:无线链路控制)是一种3GPP TS25.322“Radio Link Control(RLC)protocol specification:无线链路控制协议规格”V5.1.0里记载的选择重发请求方式的重发控制协议,并且由移动台装置以及控制站装置来实现。“MAC-hs”(Medium Access Controlused for high speed:高速用的媒体存取控制)是一种执行与HARQ方式或调度等有关的处理的协议,并且由移动台装置以及基站装置来实现。另外,“HS-DSCH FP”(High Speed-Downlink Shared Channel Frame Protocol:高速下行链路共享线路帧协议)是一种执行在基站装置的MAC-hs和移动台装置的RLC之间的流控制的协议,并且由基站装置以及控制站装置来实现。
以下将参照图2表示的序列图来对控制站装置以及移动台装置之间的RLC之间的分组通信进行说明。
首先,关于从控制站装置到移动台装置的下行方向的通信,控制站装置的RLC将被赋予连续序列号的、称为“AMD-PDU”(Acknowledge ModeData-Protocol Data Unit:确认模式数据-协议数据单元)的数据分组通过基站装置发送到移动台装置的RLC。此时,AMD-PDU被暂时储存在基站装置的MAC-hs的缓冲器里。在图2中,在时刻T1,AMD-PDU#0-AMD-PDU#127被依次储存在基站装置的缓冲器里。在该处储存的AMD-PDU的数目根据表示发送窗口大小的WSN(Window Size Number:窗口大小数值)而定。在图2中,WSN是128,并且将AMD-PDU#0-AMD-PDU#127储存在基站装置的缓冲器里。
接下来,基站装置的MAC-hs按照从基站装置到移动台装置的下行链路数据传输速率,将储存在基站装置的缓冲器里的AMD-PDU从AMD-PDU#0开始依次发送。
同时,关于从移动台装置到控制站装置的上行链路方向的通信,移动台装置的RLC将称为“状态PDU”的接收状态报告用分组经由基站装置发送到控制站装置。在此,状态PDU包含表示AMD-PDU是否被移动台装置的RLC接收的确认信息。因此,如图2表示的那样,当从基站装置发送的AMD-PDU#0没有被移动台装置接收时,在时刻T2,表示AMD-PDU#0没有被接收的状态PDU#1经由基站装置被发送到控制站装置。
接收了PDU#1的控制站装置的RLC重发AMD-PDU#0。被重发的AMD-PDU#0在时刻T3再次被储存在基站装置的缓冲器里。
但是,在所述现有的分组通信里,因为重发分组被储存在基站装置的缓冲器里,该重发分组到达移动站装置需要时间,所以移动站装置存在对于已储存在基站装置的缓冲器里的重发分组再次提出重发要求的问题。换句话说,因为所述被重发的AMD-PDU#0在储存于缓冲器中的AMD-PDU#127被发送后才被发送,所以移动台装置在接收到被重发的AMD-PDU#0为止的时间之前,利用按每个预定的时间被发送的状态PDU向控制站装置要求再次重发AMD-PDU#0。
更具体来说,在图2中,在状态PDU#1在时刻T2被发送之后,移动站装置根据预定的时刻(时刻T4)发送状态PDU#2。但是,因为在该时刻T4状态PDU#0还没有被接收到,所以表示AMD-PDU#0没有被接收的状态PDU#2经由基站装置被发送到控制站装置。
此外,控制站装置响应于状态PDU#2,在时刻T5再次发送AMD-PDU#0。但是,在将下一个状态PDU#3发送到控制站装置的时刻T6,AMD-PDU#0仍然没有被移动台装置接收,则表示AMD-PDU#0没有被接收的状态PDU#3经由基站装置被发送到控制站装置。
因此,表示同一个AMD-PDU#0没有被接收的状态PDU被多次发送,且当发送该状态PDU达到预定的次数后(在图2中为3次),控制站装置在时刻T7发送用来复位与控制站装置的链接的复位PDU。
结果是,由RLC的上一层TCP(Transmission Control Protocol:传输控制协议)执行AMD-PDU#0的发送。但是,对于通过TCP的重发,当发生重发时,发送端的TCP执行大幅度的流控制,且极端地减少单位时间内的发送数据量。所以流有可能被过度地抑制,从而导致系统整体的吞吐量减少。
另外,如图2所示,在时刻T7,到被发送的复位PDU发送到移动台装置为止,缓冲器内的所有的AMD-PDU被发送完毕需要一定的时间,在复位PDU被发送后经过预定的时间,控制站装置因为从移动台装置没有应答,所以在时刻T8重发复位PDU。然后,如果复位PDU也被重复重发,则有可能导致控制站装置和移动台装置之间的连接被切断。
发明内容
本发明的目的旨在抑制系统整体的吞吐量降低,并同时防止通信的复位或切断的发生。
本发明的主题是,利用接收信号测定线路质量,根据测定的线路质量将发送窗口大小(WSN)设定在状态PDU中,并且将窗口大小数目通知给信号的发送源。
根据本发明的一个方面,一种分组通信装置采用如下配置:监测无线线路的线路状态的监测单元;根据监测出的线路状态来决定分组发送源的发送窗口大小的决定单元;以及将决定出的发送窗口大小发送到所述分组发送源的发送单元。
根据本发明的另一个方面,一种分组通信方法具有以下的步骤:监测无线线路的线路状态的步骤;根据监测出的线路状态来决定分组发送源的发送窗口大小的决定步骤;以及将决定出的发送窗口大小发送到所述分组发送源的发送步骤。
附图说明
图1是表示在HSDPA里用户平面的协议结构的图;
图2是表示RLC之间的AMD-PDU通信操作的一个例子的序列图;
图3是根据本发明的一个实施例的移动台装置的结构的方框图;
图4A是表示根据一个实施例的状态PDU的发送时间的一个例子的图;
图4B是表示根据一个实施例的状态PDU的发送时间的另一例子的图;
图5是表示根据一个实施例的WSN决定操作的流程图;
图6是表示根据一个实施例的用来决定WSN的表的一个例子的图;以及
图7是表示根据一个实施例的AMD-PDU重发操作的序列图。
具体实施方式
以下关于本发明的实施例,将参照附图详细说明。
图3是根据本发明的一个实施例的移动台装置的结构的方框图。该图3表示的移动台装置具有天线100、无线接收单元110、RLC(Radio LinkControl:无线链路控制)处理单元120、ACK生成单元130、线路质量测定单元140、CQI(Channel Quality Indicator:线路质量指示器)决定单元150、WSN(Window Size Number:窗口大小数目)决定单元160、状态PDU(ProtocolData Unit:协议数据单元)生成单元170、RLC发送单元180以及无线发送单元190。另外,图3中表示的移动台装置为经由基站装置从控制站装置接收AMD-PDU(Acknowledge Mode Data-PDU:确认模式数据-PDU)以及在移动台装置和基站装置之间执行无线通信的装置。
天线100接收数据分组AMD-PDU的同时,发送作为接收状态报告用分组的状态PDU以及AMD-PDU。
无线接收单元110通过天线100接收AMD-PDU以及执行预定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)。
RLC处理单元120参照AMD-PDU中的Poll字段,在Poll字段显示状态PDU的发送要求的情况下,指示状态PDU生成单元170生成状态PDU。另外,Poll字段的设定通过控制站装置执行,控制站装置使用Poll字段,比如每当经过预定的周期通过AMD-PDU来执行状态PDU的发送要求。更具体来说,比如图4A所示的那样,控制站装置在不要求发送状态PDU的情况下,将Poll字段设定成0。另一方面,控制站装置在要求发送状态PDU的情况下,将Poll字段设定成1。就这样,移动台装置发送状态PDU到控制站装置。
另外,RLC处理单元120检测被接收的AMD-PDU的序列号,像图4B所示的那样,当序列号不连续时(例如,当AMD-PDU#0没有被接收而AMD-PDU#1被接收时),换言之,当存在有丢失的AMD-PDU时,RLC处理单元120指示状态PDU生成单元170生成用来将此情况通知给控制站装置的状态PDU。
ACK生成单元130生成表示通过无线线路传输的数据是否被正确解调的ACK/NACK。ACK/NACK是针对直接通信对方台的基站装置发送来的数据的接收判断,比如在进行HARQ方式的重发的情况下根据差错检测的结果而生成。ACK生成单元130在通过无线线路传输的数据被正确解调时生成ACK,相反,无线线路里差错过多而无法对数据进行正常的解调时生成NACK。接下来,ACK生成单元130通过无线发送单元190以及天线100发送所生成的ACK/NACK给基站装置。
线路质量测定单元140通过接收的AMD-PDU测定无线线路的线路质量。更具体来说,线路质量测定单元140测定比如AMD-PDU的SIR(Signal toInterference Ratio:信号干扰比)或接收功率等的线路质量。
这些ACK生成单元130以及线路质量测定单元140作为监测装置,担负着监测基站装置和移动台装置之间无线线路的线路状态的监测作用。
CQI决定单元150决定将线路质量报告给作为直接通信对方台的基站装置的CQI。CQI是表示从基站装置到移动台装置的线路的线路质量的基准值,且基站装置根据被报告的CQI选择适于线路状态的调制方式等执行自适应调制。另外,因为基站装置执行自适应调制,所以从基站装置到移动台装置的线路上的数据传输速率根据线路状态而变动。因此,从暂时储存AMD-PDU的基站装置的缓冲器中发送的AMD-PDU的速度也随之变动。
WSN决定单元160根据ACK/NACK的生成状况以及测定的线路质量,决定适于线路状态的WSN,并且将该WSN输出到状态PDU生成单元170。更具体来说,WSN决定单元160根据比如最近由ACK生成单元130生成的ACK/NACK的比率以及SIR的测定值来决定WSN。WSN决定单元160将对应于ACK/NACK的比率以及SIR的测定值的WSN,从比如表等中选择来决定WSN。
此时,作为被决定的WSN,可以是所述Poll字段在周期为1(状态PDU从移动台装置被发送的周期)的过程中,从基站装置的缓冲器到移动台装置的、可以发送完毕的AMD-PDU的数量。换句话说,由1个状态PDU要求重发AMD-PDU的情况下,该重发AMD-PDU将不是被持续储存在基站装置的缓冲器里,而是在下一个状态PDU发送前被重发。所以对于同一个AMD-PDU将不会多次重复重发要求。另外,在预定的时间内从基站装置的缓冲器到移动台装置的、可以发送完毕的AMD-PDU的数量,根据无线线路的线路状态而变化。当线路状态良好时,可以传输比较多的AMD-PDU。另一方面,当线路状态低劣时,只能传输比较少的AMD-PDU。
另外,像所述的那样,因为ACK是在接收数据中的差错较少而可以被正常解调时所生成的,所以当ACK生成的比率高时,就可以认为线路状态良好。另一方面,因为NACK是在接收数据里的差错较多而未被正常解调时所生成的,所以当NACK生成的比率高时,就可以认为线路状态低劣。另外,AMD-PDU的SIR和接收功率表示无线线路的干扰的大小,是线路状态的指示器。
状态PDU生成单元170一接到RLC处理单元120发出的生成状态PDU的指示,就生成预定格式的状态PDU。状态PDU生成单元170生成包括欠缺的AMD-PDU的重发要求的状态PDU。
另外,状态PDU生成单元170,即使在接收的AMD-PDU的Poll字段被设定为“1”的情况下,不管过去是否提出过重发要求,也再次生成包括没有重发的AMD-PDU的重发要求的状态PDU。也就是说,状态PDU生成单元170生成包括所有的未接收的AMD-PDU的重发要求的状态PDU。另外,状态PDU生成单元170在接收到从WSN决定单元160发出的指令时,将由WSN决定单元160决定的WSN设定为在WSN字段中,并且生成状态PDU。当生成状态PDU到达控制站装置时,控制站装置参照WSN字段,设定发送窗口。由此可知,当由WSN决定单元160所决定的WSN大时,控制站装置增大发送窗口,反之,当由WSN决定单元160所决定的WSN小时,控制站装置减小发送窗口。
RLC发送单元180对状态PDU以及发送数据执行RLC处理,且将结果输出到无线发送单元190。
无线发送单元190对状态PDU以及发送数据的PDU执行预定的无线发送处理(D/A变换、上变频等),且经由天线100输出所述结果。
接下来,关于具有所述构成的移动台装置的WSN决定操作,将参照图5表示的流程图进行说明。
首先,由无线接收单元110经由天线100接收AMD-PDU,由线路质量测定单元140测定比如SIR等的线路质量(ST1000),测定的线路质量的信息被输出到WSN决定单元160。另外,响应于从基站装置发送的数据,ACK生成单元130生成ACK/NACK,并执行HARQ方式的重发控制,与此同时,所生成的ACK/NACK被输出到WSN决定单元160。
然后,由WSN决定单元160计算出最近被生成的ACK/NACK的比率,且判断重发要求的状况(ST1100)。换句话说,通过WSN决定单元160,比如预定数目的ACK/NACK的生成历史被储存,该生成历史中ACK(或NACK)所占的比率被计算出来。在此,ACK所占的比率高,就意味着接收数据的无线线路的差错少,而可以认为线路状态良好。
当重发状况被决定后,由WSN决定单元160,参照比如图6所示的的表,根据现在的线路状态来决定发送窗口大小数目(也就是WSN)(ST1200)。图6是用来决定WSN的表的例子,该表通过5个ACK/NACK的生成历史和由线路质量测定单元140测定的线路质量来决定WSN。如该图所示,在5个ACK/NACK的生成历史中5个都是ACK,而且线路质量在预定的阈值b以上的情况下,线路状态被决定成最佳,且WSN被决定成最大的150个。另一方面,在ACK/NACK的生成历史中所有都是NACK,而且线路质量达不到预定的阈值a的情况下,线路状态被确定成最差,WSN被决定成最小的4个。
如此决定WSN,是根据以下理由的:也就是说,当线路状态良好时,从基站装置到移动台装置的传输速率变高,而从基站装置的缓冲器送出AMD-PDU的速度也快,即使控制站装置的窗口大小数目比较大也不会在基站装置的缓冲器里储存大量的AMD-PDU。另一方面,当线路状态低劣时,从基站装置到控制站装置的数据传输速率变低,且AMD-PDU停留在基站装置的缓冲器里的时间会变长。所以,当线路状态低劣时,需要将控制站装置的发送窗口的大小设定得较小。
接下来,判断被决定的WSN和上次被决定的WSN是否一样(ST1300)。当和上次所决定的WSN不一样时,将这次新决定的WSN通知给状态PDU生成单元170用来被设定在状态PDU中。另外,根据RLC处理单元120的指示由状态PDU生成单元170生成状态PDU时,在该状态PDU的WSN字段里设定了由WSN决定单元160决定的WSN(ST1400)。
像这样,由此生成的状态PDU被由RLC发送单元180执行RLC处理,由无线发送单元190执行预定的无线发送处理,经由天线100发送。然后,状态PDU经由基站装置被传输给控制站装置。
控制站装置参照接收的状态PDU的WSN字段,改变发送窗口的大小,同时依据状态PDU重发被要求重发的AMD-PDU。就这样,在移动台装置和基站装置之间的无线线路的线路状态良好的情况下,从控制站装置向基站装置可以发送较多的AMD-PDU,与此相反,在移动台装置和基站装置之间的无线线路的线路状态低劣的情况下,从控制站装置向基站装置只能发送较少的AMD-PDU。所以,即使由于自适应调制,从基站装置到移动台装置的数据传输速率发生变动,在基站装置的缓冲器里,都一直储存一定量的AMD-PDU,该量对应于移动台装置和基站装置之间无线线路的线路状态,而响应于状态PDU的重发要求重发的AMD-PDU将不会在基站装置的缓冲器里长时间地储存。
接下来,将参照图7所示的序列图,关于AMD-PDU的重发状况进行说明。图7表示关于移动台装置发送用于通知WSN的状态PDU#0时的操作。
首先,在时刻T0,由移动台装置的状态PDU生成单元170生成的状态PDU#0经由基站装置传输给控制站装置。在该状态PDU#0的WSN字段中,设定了由WSN决定单元160决定的对应于无线线路的线路状态的WSN,在此,该值为4。该WSN如上所述,是对应于移动站装置和基站装置之间的无线线路的线路状态而被决定出来的。
控制站装置接收状态PDU#0,参照该WSN字段,将发送窗口大小设定为4。换句话说,将4个AMD-PDU(AMD-PDU#0~#3)同时发送。这些AMD-PDU#0~#3,在时刻T1由基站装置接收,并暂时储存在基站装置的MAC-hs的缓冲器里。
基站装置将缓冲器里储存的AMD-PDU#0~#3依次发送到移动站装置。此时,如果AMD-PDU#0在无线线路上丢失,那么在移动站装置中,AMD-PDU#1将首先被接收。
移动站装置的RLC处理单元120检测出序列号不连续(即,当没有接收AMD-PDU#0而接收了AMD-PDU#1时),状态PDU生成单元170生成用来要求重发AMD-PDU#0的状态PDU#1。此时,如果无线线路的线路状态已变化而且新的WSN已被决定,则新的WSN就被设定在状态PDU#1中,而如果新的WSN与上次的WSN相同的话,则不使用状态PDU#1的WSN字段。
由状态PDU生成单元170生成的状态PDU#1,在时刻T2从天线100经由基站装置向控制站装置传输。
控制站装置接收状态PDU#1后,重发被要求重发的AMD-PDU#0。被重发的AMD-PDU#0(以下,称为“AMD-PDU#0(重发)用来区别”),在时刻T3由基站装置接收并储存在缓冲器里。此时,在基站装置的缓冲器里,至多储存着AMD-PDU#2和AMD-PDU#3两个AMD-PDU,所以从基站装置向移动台装置发送AMD-PDU#0(重发)的所需时间比较短就可以。这是因为,根据状态PDU#0控制站装置的发送窗口大小被设定为4,且从控制站装置同时发送的AMD-PDU的数量受到了抑制。
另外,基站装置发送储存在缓冲器里的AMD-PDU#2和AMD-PDU#3后,在时刻T4发送AMD-PDU#0(重发)。在该AMD-PDU#0(重发)被移动站装置接收为止,具有Poll字段设定为1(换言之,要求发送状态PDU)的AMD-PDU不被发送的话,对于AMD-PDU#0的重发要求只需1次就可以。
像这样,根据本发明的实施例,因为移动站装置根据无线线路的线路状态来决定发送窗口大小的WSN,通知作为AMD-PDU发送源的控制站装置,使得从控制站装置重发的AMD-PDU将不会持续储存在中继移动台装置和控制站装置的基站装置的缓冲器里。所以对于同一个AMD-PDU可以防止执行多余的重发要求,抑制系统整体的吞吐量的降低,同时可以防止通信的复位或切断的发生。另外,根据本发明的实施例,只改变移动站装置的结构就可以决定WSN的最佳大小,而无需改变基站装置以及控制站装置等现有的无线通信系统。
综上所述,根据本发明,可以抑制系统整体的吞吐量的降低,同时可以防止通信的复位或切断的发生。
本申请是基于2003年7月24日提交的日本专利申请第2003-278885号,其内容全部包含于此作为参考。
工业实用性
本发明可以抑制系统整体吞吐量的降低,同时可以防止通信的复位或切断的发生,并且本发明特别适用于经由无线线路进行分组高速通信的分组通信装置以及分组通信方法。
Claims (11)
1.一种分组通信装置,包括:
监测无线线路的线路状态的监测单元;
根据被监测的线路状态来决定分组发送源的发送窗口大小的决定单元;以及
将所决定的发送窗口大小发送到所述分组发送源的发送单元。
2.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述监测单元包括:
接收从所述分组发送源经由无线线路传输的分组的接收单元;以及
测定所接收的分组的接收质量的测定单元。
3.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述监测单元包括:
响应于从无线通信对方台传输来的数据来生成ACK/NACK的ACK生成单元,
其中,参照ACK/NACK的生成历史来决定无线线路的线路状态的好坏。
4.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述决定单元在所述线路状态良好时扩大所述发送窗口的大小,而在所述线路状态低劣时缩小所述发送窗口的大小。
5.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述决定单元具有表示对应于线路状态的分组发送源处的发送窗口大小的表,
其中,根据所述的表决定发送窗口的大小。
6.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述决定单元在所述分组发送源要求发送接收状态报告用分组的周期里,决定与在所述无线线路上能传输的分组数相对应的发送窗口的大小。
7.如权利要求1所述的分组通信装置,其中所述发送单元将被决定的发送窗口大小设定在接收状态报告用分组的预定字段中并且发送该被决定的发送窗口大小。
8.如权利要求7所述的分组通信装置,其中所述发送单元根据来自所述分组发送源的要求来发送所述状态报告用分组。
9.一种移动台装置,包括根据权利要求1所述的分组通信装置。
10.一种基站装置,包括根据权利要求1所述的分组通信装置。
11.一种分组通信方法,包括如下步骤:
监测无线线路的线路状态的监测步骤;
根据被监测的线路状态来决定分组发送源的发送窗口大小的决定步骤;以及
将所决定的发送窗口大小发送到所述分组发送源的发送步骤。
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