CN1914869B - 用于处理无线协议层的数据单元的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于处理无线协议层的数据单元的系统。为每个逻辑信道提供用于重排序数据块的重排序缓存器。相比其中根据MAC-ePDU的单元执行重排序操作的现有技术，因为本发明涉及重排序MAC-d SDU或MAC-d PDU的数据单元，防止了不需要的数据传输延迟和增强了在无线接口的传输效率。

Description

用于处理无线协议层的数据单元的系统
技术领域
本发明涉及移动通信系统的媒体访问控制(MAC)层，且更为具体地说涉及用于处理无线协议层的数据单元的系统。
背景技术
虽然对于高容量数据通信服务显著地开发了移动通信系统，移动通信系统的性能不能匹配现有的有线通信系统。因此，在多个公司和组织中进行作为允许高容量数据通信的通信系统的IMT-2000的技术开发，且正在积极进行这种技术的标准化。
作为欧洲类型的IMT-2000系统的通用移动电信系统(UMTS)是从已知为全球移动通信系统(GSM)的欧洲标准演化来的第三代移动通信系统，其目的在于提供基于GSM核心网络和宽带码分多址(W-CDMA)无线连接技术的改进的移动通信服务。
在1998年12月，欧洲的ETSI，日本的ARIB/TTC，美国的T1和韩国的TTA形成了第三代伙伴项目(3GPP)，其创建了UMTS技术的详细规范。
在3GPP中，为了实现UMTS的快速和有效的技术开发，通过考虑网络元件及其工作的独立特性，为执行UMTS的标准化创建了五个技术规范组(TSG)。
每个TSG开发、批准和管理相关区域中的标准规范。在这些组中，无线接入网络(RAN)组(TSG-RAN)开发用于UMTS地面无线接入网络(UTRAN)(其是用于在UMTS中支持W-CDMA接入技术的新的无线接入网络)的功能、需求和接口的标准。
图1说明了一般的UMTS网络的示例性的基本结构。如图1所示，UMTS被大致分为终端、或用户设备(UE)，UTRAN和核心网络(CN)。
UTRAN包括一个或多个无线网络子系统(RNS)，且每个RNS包括一个无线网络控制器(RNC)和多个基站(下面称为“节点B”)。每个节点B包括一个或多个小区。
图2说明了用在UMTS中的无线接口协议的结构。在无线协议层中，终端和UTRAN成对存在，并处理无线接口的数据传输。图2中的协议层能被基于开发系统互连(OSI)标准模型的下三层划分为第一层(L1)，第二层(L2)和第三层(L3)。将在下面描述图2的每个无线协议层。
首先，第一层(L1)，即，物理层通过使用多种无线传输技术提供数据给无线接口。物理层经传输信道连接被称为媒体访问控制(MAC)层的上层。传输信道被根据是否共享信道而划分为专用传输信道和公共传输信道。
第二层(L2)包括MAC层，无线链路控制(RLC)层，广播/多址通信控制(BMC)层和分组数据会聚协议(PDCP)层。
MAC层映射多种逻辑信道到多种传输信道，且还执行用于映射几个逻辑信道到一个传输信道的逻辑信道多路复用。MAC层经逻辑信道连接被称为无线链路控制(RLC)层的上层。根据发送的信息的类型，逻辑信道被划分为用于发送控制平面的信息的控制信道和用于发送用户平面的信息的话务信道。
根据管理的传输信道的类型，MAC层能被划分为MAC-b子层，MAC-d子层，MAC-c/sh子层，MAC-hs子层和MAC-e子层。
MAC-b子层管理作为处理系统信息的广播的传输信道的BCH(广播信道)。
MAC-c/sh子层管理由多个终端共享的公共传输信道，比如前向接入信道(FACH)或下行链路共享信道(DSCH)。
MAC-d子层管理作为用于特定终端的专用传输信道的专用信道(DCH)。
为了支持经上行链路和下行链路的高速数据传输，MAC-hs子层管理作为用于高速下行链路数据传输的传输信道的HS-DSCH(高速下行链路共享信道)，且MAC-e子层管理作为用于高速上行链路数据传输的传输信道的E-DCH(增强专用信道)。
RLC层的基本功能是保证每个RB(无线承载)和它们的相应的数据传输的服务质量(QoS)。RLC层提供用于每个RB的独立RLC实体，以保证RB的特定QoS，且提供三个RLC模式，即，透明模式(TM)，未确认模式(UM)和确认模式(AM)，以支持多种QoS类型。
RLC还控制适于被发送到无线接口的数据的大小，对于该无线接口RLC在从上层传送的数据上执行分段和级联功能。
作为RLC层的高层的PDCP(分组数据会聚协议)层允许经比如IPv4或IPv6的IP分组发送的数据被以相对小的带宽在无线接口上有效地发送。为实现此，PDCP层执行报头压缩功能，使得仅作为数据的报头部分发送需要的信息，以增加无线接口的传输效率。报头压缩是PDCP层的基本功能，所以PDCP层仅在PS域中存在。为了促进关于每个PS服务的有效报头压缩功能，每RB存在一个PDCP实体。
另外，BMC层位于RLC层的上部部分，其调度小区广播消息，且广播到位于特定小区中的终端。
在L3层的最低部分存在无线资源控制(RRC)层。仅在控制平面中定义RRC层，且其关于无线承载的建立、重新配置和释放控制第一和第二层的参数，且还控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是由无线协议的第一和第二层提供的逻辑路径，用于在终端和UTRAN之间的数据传输。总的来说，RB的建立指的是规定协议层和提供特定数据服务所需的信道的特性，和设置各个具体参数和工作方法。
现在将详细描述HSUPA(高速上行链路分组访问)。HSUPA是允许终端(UE)经上行链路以高速发送数据到UTRAN的系统。HSUPA采用增强专用信道(E-DCH)代替现有技术的专用信道(DCH)，且还使用高速传输所需的HARQ(混合ARQ)和AMC(自适应调制和编码)，和比如节点B受控调度的技术。
对于HSUPA，节点B向终端发送用于控制终端的E-DCH传输的下行链路控制信息。下行链路控制信息包括用于HARQ的响应信息(ACK/NACK)，用于AMC的信道质量信息，用于节点B受控调度的E-DCH传输速率分配信息，E-DCH传输开始时间和传输时间间隔分配信息，以及传输块大小信息。
终端发送上行链路控制信息到节点B。上行链路控制信息包括用于节点B受控调度的E-DCH传输速率请求信息，UE缓存状态信息，和UE功率状态信息。经物理控制信道，比如E-DPCCH(增强专用物理控制信道)发送用于HSUPA的上行链路和下行链路控制信息。
对于HSUPA，在MAC-d和MAC-e之间定义MAC-d流。在这个情况中，将比如DCCH(专用控制信道)或DTCH(专用话务信道)的专用逻辑信道映射到MAC-d流，将MAC-d流映射到传输信道E-DCH，且将传输信道E-DCH映射到物理信道E-DPDCH(增强专用物理数据信道)。专用逻辑信道能被直接映射到传输信道DCH，且在这个情况中，将DCH映射到物理信道DPDCH(专用物理数据信道)。这种信道间映射关系如图3所示。
将在下面详细描述MAC-d子层。发射侧MAC-d子层从自上层(即，RLC层)接收的MAC-d SDU形成MAC-d PDU(协议数据单元)，且接收层MAC-d子层从自下层接收的MAC-d PDU重排序MAC-d SDU，并传送其到RLC层(即，上层)。MAC-d子层通过MAC-d流和MAC-e子层交换MAC-d PDU，或经DCH和物理层交换MAC-d PDU。MAC-d子层执行用于根据数据量选择性地切换传输信道的比如传输信道类型切换，加密或解密MAC-d PDU，选择适于信道条件的传输格式组合(TFC)，和用于管理逻辑信道标识符(C/T)(其用于在多路复用几个逻辑信道且将其映射到一个DCH或一个MAC-d流时标识每个专用逻辑信道)的C/T复用器(CT Mux)的功能。仅当多路复用逻辑信道时使用比如逻辑信道标识符的C/T字段，且将该C/T字段添加到每个MAC-d SDU的报头以形成MAC-d PDU。当前，定义C/T字段具有4比特，且因此，能多路复用到一个DCH或一个MAC-d流的逻辑信道的最大数目是16。终端，特别的，用于HSUPA的MAC-d子层的发射侧的结构如图4所示，且当多路复用逻辑信道时的MAC-d格式如图5所示。
发射侧MAC-e子层从经MAC-d流从MAC-d子层接收的MAC-dPDU，特别的，MAC-e SDU形成MAC-e PDU，且接收侧MAC-e子层从自下层，特别的，物理层接收的MAC-e PDU重排序MAC-e SDU，且传送其到上层。MAC-e子层经传输信道E-DCH和物理层交换MAC-ePDU。
MAC-e子层根据其属于发射侧或接收侧而执行不同功能。首先，发射侧MAC-e子层执行根据上行链路/下行链路控制信息调度数据传输并根据数据的优先级处理数据的功能，混合ARQ以可靠地高速发送数据的功能，和进行TFRC(传输格式和资源组合)选择以选择适于信道条件和资源组合选择的传输格式的功能。
具体地说，调度/优先处理块还用于形成被发送到物理信道的MAC-e PDU。特别的，调度/优先处理块根据它们的长度，级联在确定的传输时间间隔(TTI)期间经一个MAC-d流从MAC-d子层接收的MAC-d PDU或MAC-e PDU，添加长度信息到MAC-e报头，添加被发送到报头的传输块的6比特的传输序列号(TSN)，和添加用于标识MAC-d流和逻辑信道的优先级的3比特PID(优先ID)到报头。另外，调度/优先处理块添加1比特版本标志(VF)到报头，以形成MAC-ePDU，从而在之后支持不同的MAC-e PDU格式。
发射侧MAC-e子层的结构和MAC-e PDU格式如图6和7所示。
总的来说，使用确定类型的PDU格式的原因在于接收侧接收作为一系列比特流(例如，0，1，0，1)的数据，所以不确定格式，接收侧不能解释每个比特表示什么。在HSUPA中，使用如图7所示的MAC-ePDU格式存在如下所述的一些限制。
首先，在一个TTI期间仅发送一个MAC-e PDU。因此，添加TSN到每个MAC-e PDU。
第二，一个MAC-e PDU仅包括属于相同MAC-d流且具有相同优先级的逻辑信道的数据。因此，PID被解释为MAC-d流ID和逻辑信道优先。
第三，将几个逻辑信道的数据多路复用到一个MAC-e PDU，以获得多路复用增益。总的来说，SDU的长度能够对于每个逻辑信道不同，所以将指示每个SDU的长度的信息添加到报头。
在上述情况中，MAC-e PDU的报头的长度根据第三条件而不同。SDU的长度信息包括三个字段：用于指示每个SDU的长度的3比特SID(大小索引)字段，用于指示具有SID长度的SDU的数目的7比特N字段，和用于指示下一个字段是SID长度信息或MAC-e PDU的1比特F(标志)字段。特别的，SDU的长度信息包括SID、N和F的三个字段，且其大小(长度)增加以对应于SDU的长度类型的编号。
为了经物理信道无线发送确定的PDU，PDU必须具有用于编码，比如在物理信道中执行的调制和扩展的确定的长度。因此，MAC-e子层通过填充PDU的端部产生适于物理信道所需的大小的PDU。这种填充部分用于调整PDU的大小，且不包括任意信息，所以当接收侧接收PDU时，其丢弃填充部分。
接收侧根据如图7所示的格式解释接收的比特流。特别的，接收侧解释从VF(1比特)，PID(3比特)，TSN(6比特)，SID(3比特)，N(7比特)，F(1比特)开始的比特流，且解释报头直到F字段指示下一个部分是SDU。当F字段指示下一个部分是SDU时，接收侧根据SDU的长度信息，特别的，根据来自SID、N和F的组合的SDU的长度和数目分解SDU，从下一个比特开始。在提取SDU之后，作为填充部分丢弃剩余部分。
如果MAC-e SDU具有相同长度，一个SDU的长度信息能够用于指示其它SDU的长度，尽管使用几个逻辑信道用于发送数据。通过参考图7，第一SDU长度信息，特别的，SID1、N1和F1的组合指示第一逻辑信道(C/T＝1)和第二逻辑信道(C/T＝2)的数据长度，且第K SDU长度信息，特别的，SIDK，NK和FK的组合指示第四逻辑信道(C/T＝4)到第k逻辑信道(C/T＝k)的数据长度。特别的，MAC-e子层不由逻辑信道处理数据，而是根据MAC-e SDU的大小处理数据。
接收侧MAC-e子层的结构如图8所示。接收侧的HARQ块对应于发射侧的HARQ块，且每个HARQ块的HARQ处理以发射侧执行SAW(停止并等待)ARQ功能。当接收侧经HARQ处理接收一个MAC-e PDU时，其读取MAC-e PDU的报头的VF以检查版本和检查下一个PID字段以识别接收的PDU对应于哪个MAC-d流和哪个优先级。在重排序队列分布块中执行这个操作，且之后传送PDU到由PID指示的重排序块。
接收侧的重排序功能相比发射侧值得注意的地方在于MAC-e子层通过HARQ失序接收MAC-e PDU，但是RLC层，特别的，MAC-d子层之后的上层需要顺次传送。因此，MAC-e子层重排序非顺序接收的PDU，且顺序传送它们到上层。为执行重排序，每个PID具有重排序缓存器，且虽然可成功地接收确定的PDU，如果TSN不是顺序的，在缓存器中临时存储PDU，且当PDU的顺次传送是可能的时，将其传送到上层。除了PDU的报头的VF和PID，在重排序缓存器中存储TSN的一部分，且当传送PDU到分解块时，在检查SID、N和F的SDU长度信息的情况下分解SDU，且之后传送到上部的MAC-d子层。特别的，仅通过MAC-d流传送MAC-e SDU或MAC-d PDU。
在HSUPA中，接收侧的UTRAN的MAC-d子层的结构类似于发射侧的终端的MAC-d子层。特别的，关于HSUPA的部分执行发射侧的功能，但是以相反的顺序。对于关于DCH的工作，仅有的不同在于终端执行TFC选择，而UTRAN执行调度/优先处理。
在HSUPA中，C/T复用器块读取通过MAC-d流从MAC-e子层接收的MAC-d PDU，以检测数据(也就是，MAC-d PDU)属于哪个逻辑信道，移去C/T字段，提取MAC-d SDU和经由C/T字段指示的信道传送其到上部RLC层。但是，仅当多路复用逻辑信道时存在C/T字段。如果不多路复用逻辑信道，接收的MAC-d PDU是MAC-d SDU，所以C/T复用器块直接传送其到RLC层。
图9示出了HSUPA中UTRAN的MAC-d子层的结构。接收侧MAC-e具有用于每个PID的重排序缓存器。当接收MAC-e PDU时，MAC-e通过使用在接收的MAC-e PDU中包括的PID信息选择用于传送接收的数据的重排序缓存器，通过使用在接收的MAC-e PDU中包括的TSN信息确定MAC-e PDU必须位于所选的重排序缓存器中哪个位置，且对准数据。在重排序缓存器中，将具有小于接收的MAC-e PDU的TSN值的TSN值的所有MAC-e PDU传递到上级，且将接收的MAC-ePDU传递到上级。
但是，在现有技术中，数据传输的效率恶化，且在接收侧需要不必要的存储器。例如，假定存在从发射侧发送的MAC-e PDU和在到达之后在接收侧的重排序缓存器中累积的MAC-e PDU，如图10所示。为了解释的缘故，仅关于MAC-e PDU报头的内容示出TSN，且假定MAC-e PDU具有相同PID。另外，还假定正常接收和处理直到具有TSN＝3的MAC-e PDU的MAC-e PDU。
图10说明了在发射侧和接收侧之间发射和接收的MAC-e PDU的结构。发射侧发送从TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU，且接收侧接收从TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU。即使已经接收对应于TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU，因为在接收侧没有接收到具有TSN＝4的MAC-ePDU，在重排序缓存器中从TSN＝4到TSN＝7的MAC-e PDU等待而不被处理。
如图10所示，在重排序缓存器还没有被接收的具有TSN＝4的MAC-e PDU仅包括对应于逻辑信道1的MAC-d SDU。特别的，具有TSN＝4的MAC-e PDU不包括对应于逻辑信道2的MAC-d SDU。因此，在从TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU中包括的对应于逻辑信道2的MAC-d SDU能够被立即发送到上级。
但是，在现有技术中，从TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU中包括的对应于逻辑信道2的MAC-d SDU留在重排序缓存器中而不被和MAC-e PDU分开，且不被发送到上级，由此引起不需要的传输延迟。特别的，如果对应于逻辑信道2的数据用于实时发送的流或语音服务，问题更加严重。
发明内容
技术问题
本发明涉及处理无线协议层的数据单元的系统。
技术方案
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。
为实现本发明的这些和其它的优点，以及根据本发明的目的，如这里具体地和广泛地描述的，本发明具体表现为一种用于在通信系统中处理分组数据的方法，该方法包括：从多个逻辑信道的每一个接收至少一个数据单元，构造包括来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元的数据块和分配序列号给数据块，发送数据块，接收和处理数据块使得来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元被转发到用于多个逻辑信道的每一个的重排序缓存器，和根据序列号传送至少一个数据单元到多个逻辑信道的每一个。
优选地，处理步骤包括将数据块分解为来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元。传送步骤包括确定是否顺序接收来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元。
在本发明的一个方面中，如果确定顺序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，传送数据单元到相应的逻辑信道。如果确定失序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，以在重排序缓存器中存储的任意其它数据单元重排序该数据单元，且确定重排序的数据单元是否处于用于传送到相应逻辑信道的适当的顺序。
在本发明的另一方面中，接收和传送的步骤是在媒体访问控制(MAC)层中执行的。
在本发明的另一实施例中，用于在通信系统中处理分组数据的方法包括：接收包括来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元且具有分配的序列号的数据块，处理数据块使得来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元被转发到用于多个逻辑信道的每一个的重排序缓存器，且根据序列号传送至少一个数据单元到多个逻辑信道的每一个。
优选地，处理步骤包括将数据块分解为来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元。传送步骤包括确定是否顺序地接收来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元。
在本发明的一个方面中，如果确定顺序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，传送数据单元到相应的逻辑信道。如果确定失序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，以在重排序缓存器中存储的任意其它数据单元重排序该数据单元，且确定重排序的数据单元是否处于用于传送到相应逻辑信道的适当的顺序。
在本发明的另一方面中，接收和传送的步骤是在媒体访问控制(MAC)层中执行的。
在本发明的另一实施例中，用于在通信系统中处理分组数据的系统包括：移动终端，其用于从多个逻辑信道的每一个接收至少一个数据单元，构造包括来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元的数据块和分配序列号给数据块，并发送数据块。
该系统进一步包括网络，其用于接收和处理数据块使得将来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元转发到用于多个逻辑信道的每一个的重排序缓存器，且根据序列号传送至少一个数据单元到多个逻辑信道的每一个。
优选地，网络适于通过将数据块分解为来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元来处理数据块。网络适于通过确定是否顺序地接收来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元来传送至少一个数据单元。
在本发明的一个方面中，如果确定顺序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，传送数据单元到相应的逻辑信道。如果确定失序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，以在重排序缓存器中存储的任意其它数据单元重排序该数据单元，且确定重排序的数据单元是否处于用于传送到相应逻辑信道的适当的顺序。
在本发明的另一方面中，网络的接收和传送功能是在媒体访问控制(MAC)层中执行的。
在本发明的另一实施例中，用于在通信系统中处理分组数据的网络包括：发射器，其适于经第一信道发送数据和经第二信道发送控制信息到移动终端；接收器，其适于从移动终端接收信息；和控制器。该控制器适于接收包括来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元且具有分配的序列号的数据块，处理数据块使得来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元被转发到多个逻辑信道的每一个的重排序缓存器，和根据序列号传送至少一个数据单元到多个逻辑信道的每一个。
优选地，该控制器适于通过将数据块分解为来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元来处理数据块。该控制器适于通过确定是否顺序地接收来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元来传送至少一个数据单元。
在本发明的一个方面中，如果确定顺序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，传送数据单元到相应的逻辑信道。如果确定失序地接收来自特定逻辑信道的至少一个数据单元，以在重排序缓存器中存储的任意其它数据单元重排序该数据单元，且确定重排序的数据单元是否处于用于传送到相应逻辑信道的适当的顺序。
在本发明的另一方面中，控制器适于媒体访问控制(MAC)层中。
应该理解本发明的前述一般描述和下面的具体描述都是示例性和说明性的，并且意在提供本发明如权利要求所述的进一步解释。
附图说明
附图是为了能进一步了解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的一个或多个实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在不同附图中由相同数字表示的本发明的特征、元件和方面表示根据一个或多个实施例相同、等效或类似的特征、元件或方面。
图1说明了现有的UMTS的网络结构。
图2说明了用在UMTS中的现有无线协议的结构；
图3说明了现有的HSUPA的MAC层；
图4说明了现有的终端的MAC-d子层的结构；
图5说明了现有的用于逻辑信道多路复用的MAC-d PDU的格式；
图6说明了现有的发射侧的MAC-e子层的结构；
图7说明了现有MAC-e PDU的格式；
图8说明了现有的接收侧的MAC-e子层的结构；
图9说明了现有的UTRAN的MAC-d子层的结构；
图10说明了现有的MAC-e PDU和重排序缓存器的实例；
图11说明了根据本发明的现有的接收侧MAC-e结构的第一实施例；
图12说明了根据本发明的接收侧的MAC-d结构的第一实施例；
图13说明了根据本发明的发射侧的MAC-e结构的第一实施例；
图14说明了根据本发明的发射侧的MAC-e结构的第二实施例；
图15说明了根据本发明的发射侧的MAC-d结构的第一实施例；
图16说明了根据本发明的发射侧的MAC-e结构的第三实施例；
图17说明了根据本发明的接收侧的MAC-e结构的第二实施例；
图18说明了根据本发明的接收侧的MAC-d结构的第二实施例；
图19说明了根据本发明的发射侧的MAC-e结构的第四实施例；
图20说明了根据本发明的接收侧的MAC-e结构的第三实施例；
图21说明了根据本发明的MAC-e PDU的第一实施例；
图22说明了根据本发明的MAC-e PDU的第二实施例；
图23说明了根据本发明的MAC-e PDU的第三实施例；
图24说明了根据本发明的MAC-e PDU的第四实施例；
图25说明了根据本发明的MAC-e PDU的第五实施例；
图26说明了根据本发明的MAC-e PDU的第六实施例；
图27说明了根据本发明的MAC-e PDU的第七实施例；
图28说明了根据本发明的MAC-e PDU的第八实施例；
图29说明了根据本发明的MAC-e PDU的第九实施例；
图30说明了根据本发明一个实施例的用于在通信系统中处理分组数据的网络。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
本发明涉及用于处理MAC层的数据单元的系统，并涉及相比其中根据MAC-e PDU的单元执行重排序操作的现有技术，重排序MAC-dSDU或MAC-d PDU的数据单元，特别的，MAC-d SDU的结构单元。
本发明的基本概念是在接收侧设置的每逻辑信道提供一个重排序缓存器，使得相比其中在接收侧中每PID提供一个优先缓存器和优先缓存器在MAC-e PDU上执行重排序操作的现有技术，每个逻辑信道重排序缓存器在MAC-d SDU上执行重排序。
优选地，在MAC-d SDU中包括用于逻辑信道重排序缓存器的重排序处理的序列号。
优选地，用于逻辑信道重排序缓存器的重排序处理的序列号是用于RLC层的序列号或在MAC-d SDU中包括的序列号。
重排序处理或操作指的是如果数据块失序，通过使用比如序列号的信息，顺序地重排序接收的数据块(MAC-d SDU)，且之后传递它们到上级。
例如，假定根据创建顺序，分别以序列号0，1，2，3，4创建和编号五个数据块。在这个方面中，假定在接收侧以0，3，1，2，4的顺序接收数据块。因为顺序接收编号为“0”的数据块，接收侧立即发送其到上级。当接收到数据块3时中，因为还没有接收数据块1和2，将其保持在重排序缓存器。之后，当接收到数据块1时，因为数据块1是数据块0之后顺序的块，将其立即传递到上级。另外，当接收到数据块2时，将其立即传递到上级，并且因为全部传递了数据块0，1和2，也传递保持在重排序缓存器中的数据块3。以这种方式，执行重排序操作使得顺序地传递失序地接收的数据块到上级。
图11示出了根据本发明的接收侧的MAC-e结构的第一实施例，且图12示出了根据本发明的接收侧的MAC-d结构的第一实施例。
不像其中根据MAC-e的优先提供重排序缓存器以执行重排序操作的现有技术，MAC-e根据如图12所示的逻辑信道包括重排序缓存器。
下面参考图11和12描述MAC-d和MAC-e的操作。
当接收侧的MAC-e接收MAC-e PDU时，其将MAC-e PDU传递以对应于在MAC-e PDU中包括的PID的优先级的分解块。分解块分解接收的MAC-e PDU以重新配置其到MAC-d PDU中，且传递重新配置的MAC-d PDU到MAC-d。在接收MAC-d PDU的情况下，MAC-d将在每个MAC-d PDU中包括的MAC-d SDU传递到由在每个MAC-dPDU中包括的C/T字段指示的每个相应逻辑信道。之后，在每个逻辑信道中存在的每个逻辑信道重排序缓存器根据它们的序列号顺序地重排序MAC-d SDU。
如上所述，在本发明中，在对于每个逻辑信道存在的逻辑信道重排序缓存器中执行重排序操作。虽然逻辑信道重排序缓存器位于MAC-d中，如图12所示，它们可能位于MAC-d和RLC之间或位于RLC中。而且，在MAC-d中，重排序缓存器可位于传输信道类型多路复用块和上级之间，以执行所说明的重排序处理，或者它们可位于MAC-d中的C/T复用器块和传输信道类型多路复用块之间，以执行重排序处理。
回来参考如图10所示的MAC-e PDU的结构，所有MAC-e PDU具有TSN字段。TSN字段是在重排序缓存器中根据优先执行重排序操作所需的值。特别的，在现有技术中，根据TSN值识别MAC-e PDU的顺序，且基于识别的顺序执行重排序处理。在本发明中，因为使用逻辑信道重排序缓存器执行重排序处理，不需要在MAC-e中重排序缓存器根据优先，且不需要MAC-e PDU中关于传输顺序的信息。
无论何时在无线接口中发送MAC-e PDU，包括TSN增加了MAC-ePDU的总开销，且恶化了无线接口的传输效率。因此，本发明另外提出了不使用TSN的MAC-e结构。
在没有TSN的结构中，当MAC-e接收新的MAC-e PDU时，MAC-e将MAC-d PDU传递到对应于在MAC-e PDU中包括的每个PID的优先级的分解块。之后，分解块从MAC-e PDU重新配置MAC-d PDU且将它们传递到MAC-d。在接收MAC-d PDU的情况下，MAC-d将在每个MAC-d PDU中包括的MAC-d SDU传递到由MAC-d PDU中包括的每个C/T字段指示的每个逻辑信道。之后，对于每个逻辑信道存在的逻辑信道重排序缓存器基于在接收的MAC-d SDU中包括的序列号重排序MAC-d SDU。
图13示出了根据本发明的不使用TSN的发射侧的MAC-e结构的第一实施例。图13的MAC-e不同于现有技术的地方在于其不使用优先队列。特别的，现有技术中的TSN用于确定一个优先队列中MAC-ePDU的优先级。因此，在本发明中，不使用TSN排除必须确定MAC-dPDU的顺序，这造成MAC-e不需要优先队列。
因此，参考图13，MAC-e根据它们的优先级确定从MAC-d接收的MAC-d PDU以传送它们到HARQ实体。HARQ实体之后通过使用具有相同优先级的MAC-d PDU构造不具有TSN信息的MAC-e PDU，且发送它们到无线接口。
本发明还提出了用于根据每个逻辑信道优化MAC-e和MAC-d的结构以及重排序操作的结构。例如，参考图7，MAC-E PDU的PID的值用在现有技术中区分根据优先级从上级传递到MAC层的MAC-dSDU，当将每个MAC-e PDU发送到无线接口时以具有相同优先级的MAC-d SDU构造每个MAC-e PDU，且通知接收侧相应MAC-e PDU的优先级使得能够在接收侧在每个相应的重排序缓存器中处理具有相同PID的MAC-e PDU。在这个方面中，具有C/T字段(其具有对应于相同逻辑信道的相同C/T值)的MAC-d PDU因此具有相同优先级。因此，在现有技术中，能够通过使用C/T字段识别相应MAC-d SDU的优先级，但是发射侧和接收侧根据PID再次区分和处理MAC-e PDU，由此不需要地浪费处理资源。另外，在MAC-e PDU中占据多达3比特的PID产生附加的总开销，由此恶化经无线接口的数据传输效率。
如在本发明中提出的，因为根据逻辑信道存在的逻辑信道重排序缓存器执行重排序操作，不需要用于每个优先级的重排序缓存器。也不需要发射侧根据优先级区别地处理MAC-d PDU。这意味着发射侧的MAC-e不需要优先分布功能。
本发明另外提出了工作而没有PID的MAC-e和MAC-d的结构。特别的，本发明提出在MAC-e产生MAC-e PDU时，MAC-e处理从MAC-d接收的MAC-d PDU而不区分它们。特别的，MAC-e构造MAC-dPDU而不将从MAC-d接收的MAC-d PDU分类，并发送其。
优选地，在从MAC-d接收MAC-d PDU之前，MAC-e能够通知MAC-d接收的每个MAC-d PDU的优先级或逻辑信道。另外，MAC-e能够另外通知MAC-d接收的MAC-d PDU的数目。
图14示出了根据本发明，不根据PID或优先级区分的发射侧的MAC-e结构的第二实施例。
如图14所示的MAC-e的操作不同于现有技术的地方在于，当MAC-e产生MAC-e PDU时，其从MAC-d请求数据且MAC-d根据MAC-e的请求将每个逻辑信道中等待的MAC-d PDU传递到MAC-e。
另外，MAC-e能够检查在每个逻辑信道中累积的数据量，每个逻辑信道的优先级，MAC-e能够发送的数据量或MAC-e能够使用的数据的组合，以确定使用的数据的组合和通知MAC-d由每个逻辑信道接收的数据量。之后，MAC-d根据MAC-e的请求从每个逻辑信道接收数据，且将其传递到MAC-e。因此，MAC-e通过使用从MAC-d接收的数据保证MAC-e PDU。
因为PID不用于MAC-e PDU，MAC-e不管理优先队列或PID。如果MAC-e希望知道在每个逻辑信道中累积的数据量，其能够从上级或从MAC-d直接请求信息。
数据组合指的是MAC-e能够产生的MAC-e PDU的组合。由不同类型的MAC-d PDU的每个大小和对应于MAC-d PDU的每个大小的MAC-d PDU的数目指示数据组合。能够由发射侧使用的数据组合是根据信道条件和网络的建立可变的，且发射侧能够选择可允许的组合之一并发送其。
如图14所示的MAC-e的结构具有灵活性，这意味着MAC-e可以或可以不使用TSN。特别的，在MAC-e的结构中，当HARQ实体以通过MAC-d流传递的MAC-d PDU产生MAC-e PDU时，因为如上所述TSN的添加无效，其可以或可以不顺序地添加TSN值。
另外，如图15和16所示，可设计较简单的结构，其中仅在MAC-d和MAC-e之间提供一个连接通道，而不使用几个MAC-d流。
图17示出了根据本发明的接收侧的MAC-e结构的第二实施例，且图18示出了根据本发明的接收侧的MAC-d结构的第二实施例。
MAC-e和MAC-d的操作不同于现有技术的地方如下。
HARQ实体将成功接收的MAC-e PDU立即传递到分解实体，且分解实体立即分解接收的MAC-e PDU以重新配置其到MAC-d PDU中，并传递重新配置的MAC-d PDU到MAC-d。之后，MAC-d分解每个接收的MAC-d PDU以提取MAC-d SDU，且通过使用MAC-d PDU中包括的每个C/T字段传递提取的MAC-d SDU到每个相应逻辑信道的重排序缓存器。
对于每个逻辑信道存在的重排序缓存器通过使用在每个MAC-dSDU中包括的序列号重排序MAC-d SDU，且传递它们到上级。
图19示出了根据本发明的，其中MAC-e能够更为简单地工作的发射侧的MAC-e结构的第四实施例。
在如图19所示的发射侧的MAC-e结构中，MAC-e不通过MAC-d接收每个逻辑信道的数据，而是直接从每个逻辑信道接收数据。
特别的，MAC-e直接检查在每个逻辑信道中等待的数据量，且基于关于MAC-e可使用的数据组合或MAC-e可发送的数据量的信息确定MAC-e可发送的数据的组合。MAC-e之后从每个逻辑信道接收符合确定的数据组合的MAC-d SDU以产生MAC-e PDU。为了区分每个逻辑信道，MAC-e通过添加从每个逻辑信道接收的MAC-d SDU C/T值来形成MAC-d PDU，以产生MAC-e PDU。C/T复用器块能够位于MAC-e子层中或位于MAC-e和MAC-e的上级之间。
图20示出了根据本发明的接收侧的MAC-e结构的第三实施例。
在如图20所示的MAC-e结构中，MAC-e的MAC-d SDU被直接传递到每个逻辑信道，而不经MAC-d。特别的，HARQ实体将成功接收的MAC-e PDU直接传递到分解实体，且分解实体分解接收的MAC-ePDU以重新配置其每一个到MAC-d PDU中，并传递它们到C/T复用器实体。C/T复用器实体之后分解每个MAC-d PDU以提取MAC-d SDU并通过使用在每个MAC-d PDU中包括的C/T字段传递提取的MAC-dSDU到每个逻辑信道的重排序缓存器。
在接收MAC-d SDU的情况下，用于每个逻辑信道的重排序缓存器基于每个序列号顺序地重排序MAC-d SDU，且传递它们到上级。C/T复用器实体能够位于MAC-e外侧或能够被作为新的实体添加到RLC实体中。
图21到29说明了MAC-e PDU的结构的多种实施例。将参考图21到29描述能够用于本发明中的MAC-e和MAC-d的新的MAC-e PDU结构。
图21示出了根据本发明的MAC-e PDU的第一实施例。
如图21所示的MAC-d PDU结构不同于现有技术的地方在于其不具有PID和TSN。因为通过逻辑信道设置重排序缓存器和通过逻辑信道执行重排序操作，不需要TSN和PID值。
图22示出了根据本发明的MAC-e PDU的第二实施例，且图23示出了根据本发明的MAC-e PDU的第三实施例。
提出MAC-e PDU结构的第二和第三实施例以减少在图21的MAC-e PDU结构中，在每个MAC-d PDU中包括的C/T字段的数目。
MAC-e PDU的第一到第三实施例能够用于不使用TSN和PID信息的MAC-e和MAC-d。
图24示出了根据本发明的MAC-e PDU的第四实施例。
图24的MAC-e PDU不同于现有技术的地方在于其不具有TSN。因为在本发明中，根据逻辑信道设置重排序缓存器且由逻辑信道执行重排序操作，不需要TSN值。
图25示出了根据本发明的MAC-e PDU的第五实施例，且图26示出了根据本发明的MAC-e PDU的第六实施例。
提出MAC-e PDU结构的第五和第六实施例以减少在图24的MAC-e PDU结构中每个MAC-d PDU中包括的C/T字段的数目。
MAC-e PDU结构的第四到第六实施例能够用于不使用TSN信息的MAC-e和MAC-d。
图27示出了根据本发明的MAC-e PDU的第七实施例。
图27的MAC-e PDU结构不同于现有技术的地方在于其不具有PID。因为在本发明中，根据逻辑信道设置重排序缓存器且由逻辑信道执行重排序操作，不需要PID值。
图28示出了根据本发明的MAC-e PDU的第八实施例，且图29示出了根据本发明的MAC-e PDU的第九实施例。
提出MAC-e PDU结构的第八和第九实施例以减少在图27的MAC-e PDU结构中每个MAC-d PDU中包括的C/T字段的数目。
MAC-e PDU结构的第七到第九实施例能够用于不使用TSN信息的MAC-e和MAC-d。
如上所述，根据本发明的用于处理无线协议层的数据单元的系统具有下面优点。
因为用于每个逻辑信道的逻辑信道重排序缓存器重排序MAC-dSDU，防止了不需要的数据传输延迟，且因为MAC-e PDU不使用报头，能够增强在无线接口的传输效率。
图30说明了根据本发明优选实施例的UTRAN520的框图。UTRAN520包括一个或多个无线网络子系统(RNS)525。每个RNS525包括无线网络控制器(RNC)523和由RNC管理的多个节点B(基站)521。RNC523处理无线资源的分配和管理并作为关于核心网络的接入点工作。另外，RNC523适于执行本发明的方法。
节点B521接收由终端400的物理层通过上行链路发送的信息，且通过下行链路发送数据到终端。节点B521作为用于终端400的UTRAN520的接入点，或作为发射器和接收器工作。对本领域普通技术人员来说很明显可使用，例如，处理单元410和其它数据或数字处理设备容易地实现移动通信设备400，独立的或者和外部支持逻辑电路结合。
通过使用上述的UTRAN，本发明可从多个逻辑信道的每一个接收至少一个数据单元，构造包括来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元的数据块，并分配序列号给数据块，发送数据块，接收和处理数据块使得将来自多个逻辑信道的每一个的至少一个数据单元转发到用于多个逻辑信道的每一个的重排序缓存器，且根据序列号传送至少一个数据单元到多个逻辑信道的每一个。
虽然关于移动通信描述了本发明，本发明还可用于使用移动设备的任意无线通信系统，比如配备有无线通信性能的PDA和膝上型计算机。另外，描述本发明的确定术语的使用不应该限定本发明的范围到确定类型的无线通信系统，比如UMTS。本发明还可应用于使用不同空中接口和/或物理层的其它无线通信系统，例如，TDMA、CDMA、FDMA、WCDMA等。
优选实施例可实现为使用标准编程和/或工程技术以产生软件、固件、硬件或其组合的方法、设备或制造物品。在这里使用的术语“制造物品”指的是在硬件逻辑(例如，集成电路芯片、现场可编程门阵列(FPGA)，特定应用集成电路(ASIC)等)或计算机可读介质(例如，磁存储介质(例如，硬盘驱动、软盘、磁带等)、光存储(CD-ROM，光盘等)，易失型和非易失存储设备(例如，EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程逻辑等)中实现的代码或逻辑。
计算机可读介质中的代码可由处理器访问和执行。其中实现优选实施例的代码可进一步被通过传输介质访问或经网络从文件服务器访问。在这种情况中，其中实现代码的制造物品可包括传输介质，比如网络传输线，无线传输介质，通过空间、无线电波、红外信号等传播的信号。当然，本领域普通技术人员将认可在不脱离本发明的范围的情况下可对这种配置做出很多修改，且制造的物品可包括现有技术的任意信息承载介质。
在描述特定操作的附图中所示的逻辑实现以特定顺序发生。在另外的实现中，可以不同顺序执行，修改或删除确定的逻辑操作，且仍然实现本发明的优选实施例。另外，可将步骤添加到上述逻辑且仍然符合本发明的实现。
前面所述的实施例和优点仅是示范性的，不解释为对本发明的限制。本公开的内容可应用于其他类型的装置。本发明的说明书是说明性的，并不限制权利要求书的范围。对本领域的技术人员来说，许多替换、修改和变动都是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能的句子意在包含在此所描述的实现所引用的功能的结构。不仅是结构的等效物，也包括等效的结构。

Claims (20)

1.一种用于在通信系统中处理数据单元的移动终端，该移动终端包括：
媒体访问控制MAC层，其支持高速上行链路分组访问HSUPA，其具有为多个逻辑信道中的每一个而设置的各自的重排序缓存器，该MAC层被配置为执行以下步骤：
接收包括数据单元和序列号的数据块，其中该数据块包括逻辑信道标识符，以标识属于相应的逻辑信道的数据单元，该数据块还包括大小信息，以表示数据单元的大小；
处理接收到的数据块，以使得将所述数据单元转发到与多个逻辑信道中相应的逻辑信道相关联的相应的重排序缓存器；以及
将存储在该相应的重排序缓存器中的数据单元传送到该相应的逻辑信道。
2.如权利要求1所述的移动终端，其中，该MAC层在对存储在该相应的重排序缓存器中的数据单元执行重排序操作之后执行该传送步骤。
3.如权利要求1所述的移动终端，其中，该序列号是传输序列号TSN。
4.如权利要求1所述的移动终端，其中，该MAC层对具有顺序的序列号的数据单元立即执行传送步骤。
5.如权利要求1所述的移动终端，其中，该MAC层将具有失序的序列号的数据单元存储在该相应的重排序缓存器中，直到顺序传送成为可能。
6.如权利要求1所述的移动终端，其中，该逻辑信道标识符是C/T字段。
7.如权利要求1所述的移动终端，其中，该序列号在数据块的报头中。
8.如权利要求1所述的移动终端，其中，该逻辑信道标识符在数据块的有效载荷中。
9.如权利要求1所述的移动终端，其中，该逻辑信道标识符和该大小信息在数据块的报头中。
10.如权利要求1所述的移动终端，其中，该MAC层不使用优先识别PID信息来执行各步骤。
11.一种用于在通信系统中处理数据单元的方法，该方法包括：
接收包括数据单元和序列号的数据块，其中该数据块包括逻辑信道标识符，以标识属于相应的逻辑信道的数据单元，该数据块还包括大小信息，以表示数据单元的大小；
处理接收到的数据块，以使得将所述数据单元转发到与多个逻辑信道中相应的逻辑信道相关联的相应的重排序缓存器；以及
将存储在该相应的重排序缓存器中的数据单元传送到该相应的逻辑信道。
12.如权利要求11所述的方法，其中，该MAC层在对存储在该相应的重排序缓存器中的数据单元执行重排序操作之后执行传送步骤。
13.如权利要求11所述的方法，其中，该序列号是传输序列号TSN。
14.如权利要求11所述的方法，其中，该MAC层对具有顺序的序列号的数据单元立即执行传送步骤。
15.如权利要求11所述的方法，其中，该MAC层将具有失序的序列号的数据单元存储在该相应的重排序缓存器中，直到顺序传送成为可能。
16.如权利要求11所述的方法，其中，该逻辑信道标识符是C/T字段。
17.如权利要求11所述的方法，其中，该序列号在数据块的报头中。
18.如权利要求11所述的方法，其中，该逻辑信道标识符在数据块的有效载荷中。
19.如权利要求11所述的方法，其中，该逻辑信道标识符和该大小信息在数据块的报头中。
20.如权利要求11所述的方法，其中，该MAC层不使用优先识别PID信息来执行各步骤。
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