專利名稱：用于重定序和重發(fā)實體之間的層間控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的重定序和重發(fā)實體，更具體地，本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上重定序和重發(fā)實體之間的高效層間控制。
背景技術(shù)：
諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型電腦等等的移動設(shè)備正變得越來越普及。3G(第三代移動系統(tǒng))是一組使用高技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)、手機(jī)、基站交換機(jī)和其它設(shè)備以允許移動設(shè)備提供高速Internet訪問、數(shù)據(jù)、視頻和CD質(zhì)量音樂服務(wù)的移動技術(shù)的通稱。多數(shù)3G業(yè)務(wù)涉及基于碼分多址(CDMA)的技術(shù)。CDMA是允許多個用戶同時共享無線頻率但不會彼此干擾的數(shù)字無線技術(shù)。CDMA2000是被3G業(yè)務(wù)使用的新型高速版本的CDMA。
1xEV-DV是CDMA2000 3G標(biāo)準(zhǔn)的一個變型。1xEV-DV是CDMA2000 1X無線傳輸技術(shù)(1X RTT)的變型和演變，其中包含針對分組數(shù)據(jù)服務(wù)而優(yōu)化的系統(tǒng)，具有基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)協(xié)議的靈活體系結(jié)構(gòu)，并且可以被嵌入在手機(jī)、膝上型電腦、筆記本和其它固定、便攜和移動設(shè)備中。
無線鏈路協(xié)議(RLP)是用于CDMA2000傳輸信道、支持CDMA數(shù)據(jù)服務(wù)的鏈路層協(xié)議。它具有降低CDMA傳輸信道的幀差錯率(FER)的重發(fā)和重定序過程。RLP是在數(shù)據(jù)傳送中純基于NAK的協(xié)議。
混合自動重發(fā)請求(HARQ)是1xEV-DV使用的鏈路適配技術(shù)。HARQ使用基于確認(rèn)的停等ARQ協(xié)議的多個實例(instance)。每個實例被稱作一個階段(phase)。HARQ還對初始和重發(fā)分組使用組合技術(shù)以改進(jìn)重發(fā)操作。組合技術(shù)可以是諸如Chase組合或增量冗余(IR)的軟組合。某些HARQ變量包含(1)NARQP，HARQ階段的總數(shù)；(2)MAXRETRANS，拋棄RF幀之前HARQ重試的最大數(shù)量；和(3)AI，HARQ階段的實例。
通過在1xEV-DV中使用HARQ，鏈路層接收器(例如RLP)可以不再需要針對遺失的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行重發(fā)請求，因為使用HARQ過程的重發(fā)為數(shù)據(jù)服務(wù)提供了令人滿意的殘留幀差錯率。無論是RLP還是另一個實體，仍然需要在HARQ上執(zhí)行重定序功能。當(dāng)HARQ放棄遺失幀的物理層重發(fā)時，遺失幀之后緩沖的幀只能被傳遞到上層。
同步HARQ施加的約束是，按照多個HARQ實例(或階段)的固定順序傳遞所有的幀，即如果總HARQ階段為4，則通過HARQ階段1，2，3，4，1，2，3，4，...等等發(fā)送幀。因此，幀傳送的延遲和序列在某種程度上是可預(yù)測的。
當(dāng)前，重定序?qū)嶓w依賴基于定時器的方案來確定停止等待遺失幀以順序傳送到上層的操作。在基于定時器的方案中，每當(dāng)檢測到遺失數(shù)據(jù)幀時啟動定時器?！宸艞墶暹z失幀的最大等待時間介于幀被聲明為遺失的時刻和從相同HARQ實例(或階段)接收到新幀的時刻之間。因此，最大等待時間由兩個部分組成(1)幀在物理層中第一次被NAK(未定應(yīng)答)的時刻和在接收器上由鏈路層實際檢測到相同遺失幀的時刻之間的時間，即Tmiss_frame，(2)HARQ窮盡重發(fā)遺失幀所需的時間，即NARQP x MAXRETRANS。時間Tmiss_frame至少包括以下所需時間(1)遺失幀和下一接收幀之間的幀兩次到達(dá)發(fā)送器間隔時間(frame inter-arrival time)，該時間利于在重定序?qū)嶓w上檢測遺失幀；和(2)基站調(diào)度延遲。由于在多個數(shù)據(jù)實例的情況下，利于遺失幀檢測的新幀不必根據(jù)發(fā)送優(yōu)先級在遺失幀之后立即發(fā)送，所以存在后一種延遲(2)。
1xEV-DV還使用異步HARQ，其中數(shù)據(jù)和控制信道中指示的伴隨階段信息，即AI(可能不按順序)一起發(fā)送。在這種情況下，由于發(fā)送器不遵循階段序列順序，并且不能針對何時確切發(fā)生拋棄而預(yù)測定時，基于定時器的方案不再能夠正常工作。被根據(jù)優(yōu)先級而不是序列號來發(fā)送分組。
針對同步和異步HARQ的當(dāng)前解決方案是有問題的，因為當(dāng)分組正在遺失時，物理層可能請求重發(fā)，并且鏈路層(例如RLP)不知道在發(fā)送NAK之前等待多長時間。此外，發(fā)送端可能因來自HARQ的重發(fā)請求和來自鏈路層的NAK而發(fā)送兩次遺失幀。此外，存在重定序問題，因為鏈路層可能正接收失序的幀(異步HARQ)，或者因遺失幀而失序(同步HARQ)。這些情況還導(dǎo)致其它問題，即它們需要鏈路層具有更高的緩沖區(qū)需求。
因此，需要重發(fā)和重定序?qū)嶓w之間的層間控制模式，這種控制模式消除了延遲和重定序問題，并且允許在鏈路層上有更低的緩沖區(qū)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于層間控制的方法，其中在上層從低協(xié)議層接收協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，而低層和上層均參與重發(fā)功能，重定序功能，或兩個功能均參與。PDU具有關(guān)聯(lián)的序列號。確定序列號是否與來自前一PDU的先前接收的序列號相同。如果序列號不同于先前接收的序列號，則確定前一PDU是否已經(jīng)發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的第二層。如果前一PDU已經(jīng)發(fā)送到第二層，則存儲PDU。如果序列號不同于先前接收的序列號，并且前一PDU沒有被發(fā)送到第二層，則針對前一PDU的中止消息被發(fā)送到第二層。如果沒有發(fā)送中止消息，則解碼PDU。確定PDU的循環(huán)冗余檢查(CRC)是否有效。一個消息被發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中如果CRC有效，則消息是ACK消息，如果CRC無效，則消息是NAK消息。
可以發(fā)送中止消息，中止消息包含作為這個SDU的接收方的服務(wù)參考標(biāo)識(SR_ID)，SDU中新PDU的數(shù)量，和SDU中重發(fā)PDU的數(shù)量。PDU可以是分組或幀。第一層可以是包含混合自動重發(fā)請求(HARQ)實體的物理層。第二層可以是包含無線鏈路協(xié)議(RLP)實體的鏈路層。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以是基站，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以是移動站，反之亦然。
本發(fā)明還涉及用于層間控制的系統(tǒng)，包含第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有鏈路層，介質(zhì)訪問控制(MAC)子層和物理層。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送一或多個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其中每個PDU具有關(guān)聯(lián)的序列號。第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有第二鏈路層，第二介質(zhì)訪問控制(MAC)子層和第二物理層。第二物理層接收PDU，并且通過檢查每個接收PDU的序列號識別遺失PDU。針對任何遺失PDU，第二物理層向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求。每當(dāng)在第二物理層上達(dá)到具體PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，第二物理層針對具體PDU通過第二MAC層向第二鏈路層發(fā)送中止消息。
鏈路層可以向MAC子層發(fā)送MAC-SDUReady.Request原語，以啟動MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)的發(fā)送。MAC-SDUReady.Request原語可以包含SDU的類型，SDU的長度和優(yōu)先級劃分指示符，其中優(yōu)先級劃分指示符向MAC子層指示如何劃分PDU片段相對于其它類型的MAC子層傳輸?shù)膬?yōu)先級。SDU類型可以包括新或重發(fā)。鏈路層可以向MAC子層發(fā)送數(shù)據(jù)原語，以傳送被發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的SDU或SDU片段。數(shù)據(jù)原語還可以包含SDU的類型和SDU的長度。
此外，本發(fā)明還涉及用于層間控制的方法，其中從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送一或多個PDU，每個PDU具有關(guān)聯(lián)的序列號。通過檢查每個接收PDU的序列號，在第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上識別遺失PDU。針對遺失PDU，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求。每當(dāng)達(dá)到遺失PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的物理層向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的鏈路層發(fā)送遺失PDU的中止消息。
本發(fā)明還涉及包括其中存儲有指令的存儲介質(zhì)的產(chǎn)品。當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使計算設(shè)備執(zhí)行在計算設(shè)備的第一層上從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；確定序列號是否與來自前一PDU的先前接收的序列號相同；如果序列號不同于先前接收的序列號，確定前一PDU是否已經(jīng)發(fā)送到計算設(shè)備上的第二層；如果前一PDU已經(jīng)發(fā)送到第二層，存儲PDU；如果序列號不同于先前接收的序列號并且前一PDU沒有發(fā)送到第二層，向第二層發(fā)送前一PDU的中止消息；如果沒有發(fā)送中止消息，則解碼PDU，并且確定PDU的循環(huán)冗余檢查(CRC)是否有效；和向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送消息，其中如果CRC有效，該消息是ACK消息，如果CRC無效，該消息是NAK消息。
另外，本發(fā)明涉及包含重發(fā)實體和一或多個重定序?qū)嶓w的移動站。重發(fā)實體從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其中每個PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；通過檢查每個接收PDU的序列號來識別遺失PDU；針對遺失PDU向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求；和每當(dāng)達(dá)到遺失PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，向至少一個重定序?qū)嶓w發(fā)送遺失PDU的中止消息。
移動站可以是任何移動設(shè)備，例如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)或膝上型計算機(jī)。


在后面通過本發(fā)明實施例的非限制性例子參照所述多個附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中說明了本發(fā)明，在附圖中用類似附圖標(biāo)記表示類似的部分，所述附圖包括圖1是基于本發(fā)明示例性實施例、用于層間控制的系統(tǒng)的模塊圖；圖2是基于本發(fā)明示例性實施例的接收器上的層間控制的流程圖；而圖3是基于本發(fā)明示例性實施例、用于層間控制的系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)和控制流的模塊圖。
具體實施例方式
這里示出的實施例僅僅是例子，其目的是示例性討論本發(fā)明的實施例。結(jié)合附圖的描述使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白如何可以實際實施本發(fā)明。
此外，為了避免掩蓋本發(fā)明，并且考慮到針對這種模塊圖方案的實現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)非常依賴將在其中實現(xiàn)本發(fā)明的平臺，即具體細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi)，可以通過模塊圖的形式示出各種方案。雖然提出具體細(xì)節(jié)(例如電路、流程圖)以便描述本發(fā)明的示例性實施例，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。最終應(yīng)當(dāng)理解，硬連線電路和軟件指令的任意組合均可以被用來實現(xiàn)本發(fā)明的實施例，即本發(fā)明不局限于硬件電路和軟件指令的任何具體組合。
雖然可以使用示例性主機(jī)單元環(huán)境中的示例性系統(tǒng)模塊圖描述本發(fā)明的示例性實施例，然而本發(fā)明的實踐不限于此，即本發(fā)明可以通過其它類型的系統(tǒng)，以及在其它類型的環(huán)境中實施。
說明書中對″一個實施例″或″實施例″的引用表示結(jié)合該實施例描述的具體功能、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。短語″在一個實施例中″在說明書中各個位置的出現(xiàn)不必全是表示相同本發(fā)明涉及用于重發(fā)實體和重定序?qū)嶓w之間的層間控制的方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)通過針對任何遺失數(shù)據(jù)單元從重發(fā)實體向重定序?qū)嶓w提供早期中止通知，解決了當(dāng)前系統(tǒng)的問題。協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)將被用來說明本發(fā)明，其中PDU可以具有分組或幀的形式。通過檢查每個接收PDU的序列號，識別遺失PDU。重發(fā)實體針對所有遺失PDU提交重發(fā)請求?？梢栽O(shè)置重發(fā)請求的最大數(shù)量，其中當(dāng)達(dá)到最大數(shù)量時，重發(fā)實體向重定序?qū)嶓w發(fā)送用于中止遺失PDU的早期中止通知。因此，鏈路層上的實體不必為遺失PDU等待過多的時間，并且可以在接收到早期通知中止消息之后較早地決定是否發(fā)送另一個重發(fā)請求。于是，基于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)減少了延遲，提高了吞吐性能，并且降低了鏈路層上的緩沖需求。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，由于使用HARQ的重發(fā)為數(shù)據(jù)服務(wù)提供了令人滿意的殘留幀差錯率，RLP或任何其他鏈路層接收器不再需要針對遺失PDU(例如數(shù)據(jù)幀或分組)執(zhí)行重發(fā)請求。無論是RLP還是某個其它實體，可能仍然需要在HARQ上執(zhí)行重定序。當(dāng)HARQ放棄遺失PDU的物理層重發(fā)時，遺失PDU之后緩沖的PDU只能被傳遞到上層。有關(guān)拋棄的確切定時的知識不僅減少了數(shù)據(jù)緩沖的存儲器需求，而且提高了數(shù)據(jù)服務(wù)的吞吐率。
圖1示出了基于本發(fā)明示例性實施例、用于層間控制的系統(tǒng)的模塊圖。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10和第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20可以通過數(shù)據(jù)信道21和控制信道22(均示出為單線)發(fā)送和接收信息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20之間的接口可以是無線″空中″接口。在這個示例性實施例中，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20是發(fā)送器，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10是被發(fā)送的信息的接收器。圖1示出了重定序?qū)嶓w14-18和重發(fā)實體12之間的關(guān)系，其中HARQ駐留在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10的物理層上，并且處理服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)重發(fā)，而鏈路層協(xié)議(例如RLP)處理PDU重定序。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10可以僅包含一個HARQ實體，該HARQ實體可以包括多個停等″實例″或″階段″，同時每個移動節(jié)點10也可以支持多個并行數(shù)據(jù)服務(wù)，所述并行數(shù)據(jù)服務(wù)并行需要多個RLP實例。這如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10的鏈路層上的多個重定序?qū)嶓w14-16所示。每個重定序?qū)嶓w14-18處理不同PDU的重定序，所述不同PDU均具有唯一標(biāo)識，例如服務(wù)參考ID(sr_id)。
重發(fā)和重定序之間的層間控制對于3GPP2(第三代伙伴計劃2)的1xEV-DV和3GPP的高速下行鏈路分組接入(HSDPA)尤其關(guān)鍵，因為這2個技術(shù)均使用物理層上的HARQ。HARQ重發(fā)的性質(zhì)改變了重定序的鏈路層行為，并且消除了鏈路層的重發(fā)功能。通過中止對鏈路層上順序傳送的不必要等待，適當(dāng)?shù)膶娱g控制減少了鏈路層上的重定序緩沖區(qū)需求，并且提高了吞吐率。
HARQ是基于確認(rèn)的協(xié)議。鏈路層協(xié)議執(zhí)行重定序并且向上層，例如CDMA2000的RLP傳遞接收數(shù)據(jù)，這可以在沒有鏈路層重發(fā)的情況下以透明模式執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明，每當(dāng)HARQ重發(fā)被用盡或接收到新數(shù)據(jù)PDU(即接收到具有不同于相同HARQ實例的序列號的PDU)時，HARQ可以向重定序?qū)影l(fā)送中止指示。重定序?qū)涌梢约俣ǚ艞壍腜DU始終是其重定序緩沖區(qū)中的第一個(即最舊的(Aoldest))遺失PDU，因為在其實體中沒有重發(fā)功能。
為了實現(xiàn)本發(fā)明，如果重定序?qū)嶓w是RLP，可以如表格1所示定義重發(fā)和重定序?qū)嶓w之間的控制原語。然而本發(fā)明不局限于作為RLP的重定序?qū)嶓w，并且重定序?qū)嶓w可以是任何重定序?qū)嶓w，并且仍然在本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)。

表1這個原語假定每個物理層SDU可以容納這個數(shù)據(jù)實例的多個多路復(fù)用子層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MuxPDU)。具體地，根據(jù)本發(fā)明，為了使HARQ通知正確的服務(wù)實例，可能需要通過控制信道(例如共享控制信道、專用指針信道等等)發(fā)送這個物理層SDU中的服務(wù)參考ID(SR_ID)和MuxPDU(此后被稱作PDU)的數(shù)量，其中伴隨有傳送數(shù)據(jù)的傳輸信道。這些參數(shù)規(guī)定了HARQ階段(AI)的每個實例期間的SR_ID和數(shù)據(jù)幀數(shù)量。
因此，可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間通過控制信道傳送附加數(shù)據(jù)字段、SR_ID和N_PDU。SR_ID可以具有3位的長度。例如，N_PDU可以具有3位的長度(假定每個物理數(shù)據(jù)單元可以分配多達(dá)8個的鏈路數(shù)據(jù)單元)。發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳送這個相對于當(dāng)前發(fā)送的數(shù)據(jù)PDU的信息。當(dāng)數(shù)據(jù)PDU的發(fā)送不成功時，接收網(wǎng)絡(luò)結(jié)點可以使用相同信息設(shè)置早期中止通知控制原語。因此，發(fā)送器將SR_ID字段設(shè)置成PDU中存儲的SR_ID數(shù)值。此外，發(fā)送器可以根據(jù)SR_ID串聯(lián)多個MuxPDU，并因此使用N_PDU字段存儲這個物理層SDU中MuxPDU的數(shù)量。包含SR_ID和N_PDU字段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被擴(kuò)充成相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的陣列，如果允許對不同的數(shù)據(jù)服務(wù)幀進(jìn)行多路復(fù)用。
前面討論了同步HARQ的基于定時器的方案所涉及的問題，其中最大等待時間包括兩個部分，即Tmiss_frame部分，和HARQ窮盡重發(fā)遺失PDU所需的時間(即NARQP * MAXRETRANS)。在基于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中，不需要等待時間的這個第一部分(Tmiss_frame)。根據(jù)本發(fā)明，HARQ重發(fā)實體完全使用其有關(guān)重發(fā)狀態(tài)的知識，并且向重定序?qū)嶓w提供早期通知以加速高層PDU重定序處理。表格2概要示出了基于定時器的方案和本發(fā)明的層間控制之間的比較。TTI表示發(fā)送時間間隔。

表2注意，本發(fā)明優(yōu)于基于定時器的方案。此外，本發(fā)明避免將定時器，尤其是多個定時器用于多個遺失幀。針對每個遺失數(shù)據(jù)PDU啟動定時器需要極大的處理能力開銷，以維護(hù)所有這些定時器。這種開銷尤其明顯，因為數(shù)據(jù)PDU通常隨著低層重發(fā)而達(dá)到失序。在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中，當(dāng)在發(fā)送遺失PDU之后經(jīng)過NARQP*MAXRETRANS個TTI時，發(fā)送器放棄錯誤的PDU。接收器上的HARQ實體可以檢測和預(yù)測這種放棄，并且如上所述通過早期中止通知原語將這種拋棄通知接收器上的重定序?qū)印?br> 異步HARQ加重了基于定時器的方案的問題。在異步HARQ中，數(shù)據(jù)的發(fā)送可以伴隨有如控制信道中所示的失序階段信息(AI)。在這種情況下，由于發(fā)送器不遵循階段序列，并且不能針對何時會出現(xiàn)放棄而預(yù)測定時，基于定時器的方案不能正常工作。然而本發(fā)明允許查明發(fā)生中止的確切時間，因此即使在異步HARQ的情況下也可工作。
HARQ駐留在物理層上，然而鏈路層HARQ也可以被用來實現(xiàn)較高的殘留FER。每當(dāng)重定序?qū)嶓w接收到早期中止通知時，不同于放棄被拋棄的PDU，重定序?qū)嶓w可以NAK這個PDU以啟動另一輪HARQ重發(fā)。HARQ和鏈路ARQ的合并(例如CDMA2000中的非透明模式RLP)建立了″雙層″ARQ方案，其中HARQ是基于ACK的，而鏈路ARQ是基于NAK的。這個雙層ARQ不僅導(dǎo)致二者之間的重發(fā)協(xié)同的復(fù)雜度，而且導(dǎo)致鏈路層上重定序的復(fù)雜度。由于復(fù)雜度，鏈路ARQ可以被配置成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的可選功能。例如，對于1xEV-DV，RLP ARQ可以被禁止，并且RLP可以被構(gòu)造成處于″透明模式″。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過特殊方式處理″雙層″ARQ環(huán)境，以降低實現(xiàn)復(fù)雜度。這種特殊處理對當(dāng)前的CDMA2000 1X RLP ARQ方案起平衡作用。物理層上的HARQ可以處理兩種PDU的發(fā)送(1)類型1，重定序?qū)嶓w(例如RLP)尚未知道的新PDU；和(2)類型2，重定序?qū)嶓w已經(jīng)知道并且請求重發(fā)的舊(Aold)和錯誤@PDU。對于這兩種PDU，在物理層上基于本發(fā)明的早期中止通知以不同方式處理它們。重定序?qū)嶓w也可以以不同方式處理它們。物理層可以發(fā)送早期中止通知以通知鏈路層只中止如前所述的類型1PDU，但可以不需要對類型2PDU進(jìn)行相同的處理。此外，RLP重定序?qū)嶓w也可以期待接收僅僅類型1PDU的早期中止通知，但是可以如當(dāng)前IS-2000RLP規(guī)范中所規(guī)定地處理類型2PDU，其中建立針對舊(Aold)和錯誤@PDU的NAK列表，并且重發(fā)定時器被用來管理NAK列表。在本發(fā)明的這個示例性實施例中，由于只有類型1PDU參與早期中止通知，N_PDU可以被定義成MuxPDU中類型1PDU(即排除類型2)的數(shù)量。例如，如果在HARQ階段只會發(fā)送類型2PDU，則N_PDU＝0。因此，基于本發(fā)明的早期中止通知適用于透明RLP模式和非透明RLP模式，因此使得非常期望用于1xEV-DV技術(shù)中具有高數(shù)據(jù)速率的分組數(shù)據(jù)。
圖2示出了基于本發(fā)明示例性實施例的接收器上的層間控制的流程圖。圖2中的處理可以每隔發(fā)送時間間隔(TTI)毫秒發(fā)生一次。接收PDU，S1。解碼HARQ信道編號n，當(dāng)前HARQ信道的跟蹤(track)SR_ID sr_id[n]，關(guān)聯(lián)序列號s[n]，和當(dāng)前HARQ信道的MuxPDU的跟蹤編號(track number)npdu[n]，S2。接著確定接收PDU的序列號是否與前一次發(fā)送相同，S3。如果HARQ信道序列號s(n)與先前的發(fā)送相同，這表明接收PDU可能是重發(fā)的PDU，并且PDU的接收軟符號被存儲在緩沖區(qū)中，S4。接著解碼數(shù)據(jù)PDU，S5。針對接收數(shù)據(jù)PDU檢查循環(huán)冗余檢查(CRC)以確定其是否有效，S6，并且如果CRC不有效，則安排NAK，丟棄PDU，并且通過前一版本保存當(dāng)前HARQ信道的sr_id[n]和當(dāng)前HARQ信道的MuxPDU的數(shù)量，S7。如果CRC檢查通過，安排ACK，并且PDU被傳遞到選擇分布單元，S8。選擇分布單元是組合來自不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如基站，移動站等等)的數(shù)據(jù)并且為應(yīng)用提供數(shù)據(jù)的實體。接著發(fā)送任何安排的ACK或NAK，S9，并且針對下一個接收PDU重復(fù)處理，S1。
如果HARQ信道序列號s(n)不同于前一序列號，則確定前一PDU是否被傳遞到選擇分布單元，S10，并且如果傳遞到選擇分布單元，則PDU被存儲在緩沖區(qū)中，S11，而數(shù)據(jù)PDU的解碼繼續(xù)進(jìn)行，S5。如果前一PDU沒有傳遞到選擇分布單元，則確定重發(fā)請求的數(shù)量是否達(dá)到最大數(shù)量，S12。如果重發(fā)請求的數(shù)量沒有達(dá)到最大數(shù)量，則針對遺失PDU提交重發(fā)請求，S13。如果重發(fā)請求的數(shù)量達(dá)到最大數(shù)量，則中止指示被發(fā)送到前一PDU的鏈路層，中止指示包含參數(shù)sr_id[n](控制信道上發(fā)送的服務(wù)實例的服務(wù)參考ID)和這個物理層SDU中連續(xù)MuxPDU的數(shù)量(npdu[n])，S14。
因此，根據(jù)本發(fā)明，僅當(dāng)HARQ放棄一個PDU的物理層重發(fā)時，鏈路層上的RLP可以將這個PDU聲明為遺失PDU。接著，RLP可以向上層傳遞遺失PDU之后緩沖的PDU(透明RLP)，或通過建立NAK列表NAK遺失PDU(非透明RLP)。HARQ和非透明模式RLP的合并建立了″雙層″ARQ方案。由于物理層上的HARQ處理兩種PDU，RLP接收器可能需要知道PDU類型，使得其可以在接收到中止消息時識別被HARQ重發(fā)放棄的確切PDU。
圖3示出了基于本發(fā)明示例性實施例、用于層間控制的系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)和控制流的模塊圖。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A，10通過控制和數(shù)據(jù)信道21、22針對第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點B，20發(fā)送和接收信息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10可以是移動設(shè)備，例如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)或膝上型計算機(jī)，也可以是基站。移動節(jié)點B，20還可以是基站或移動站。為了說明本發(fā)明，假定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10是移動站(即節(jié)點)，而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20是基站。因此，信道21、22上發(fā)送的控制和數(shù)據(jù)信息是在無線接口上發(fā)送的。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10可以包含物理層36，介質(zhì)訪問控制(MAC)子層34，和針對具體服務(wù)參考ID的RLP 32。類似地，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20可以包含物理層46，MAC子層44和RLP 42。
如上所述，中止消息可以是每當(dāng)HARQ重發(fā)被用盡時從MAC子層ARQ發(fā)送到RLP的服務(wù)原語。如下面表格3所示，可以加強(qiáng)MAC子層34和RLP實體32之間的這個早期中止通知控制原語。

表3除了新參數(shù)rpdu被加到中止原語中之外，這個表格類似于先前示出的表格1。
為了使物理層36上駐留的HARQ通知正確的RLP實例32，可能需要通過伴隨傳送數(shù)據(jù)的傳輸信道21的控制信道22發(fā)送這個物理層SDU中新(即npdu)和重發(fā)(即rpdu)MuxPDU的數(shù)量。控制信道22可以是前向共享公共控制信道(FSHCCH)或前向輔助分組數(shù)據(jù)控制信道(F-SPDCCH)，而傳輸信道21可以是前向共享公共信道(FSHCH)或前向分組數(shù)據(jù)信道(F-PDCH)。然而本發(fā)明不局限于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的這類控制和/或數(shù)據(jù)信道。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20(即發(fā)送器)傳送有關(guān)當(dāng)前發(fā)送的數(shù)據(jù)PDU的參數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)PDU的發(fā)送不成功時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點10(即接收器)使用相同信息設(shè)置中止消息控制原語。
表格4示出了來自發(fā)送器(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20)一側(cè)的這些參數(shù)的示例性字段和長度。

表4發(fā)送器可以將SR_ID字段設(shè)置成MuxPDU中存儲的sr_id數(shù)值。發(fā)送器可以根據(jù)相同SR_ID串聯(lián)多個多路復(fù)用層PDU。N_PDU字段可以被發(fā)送器用來存儲這個物理層SDU中新MuxPDU(即類型1)的數(shù)量。R_PDU字段可以被用來存儲這個物理層SDU中重發(fā)MuxPDU(即類型2)的數(shù)量。
如下面表格5所示，MAC子層44從RLP發(fā)送器42接收的服務(wù)接口原語可能需要引入類型字段以識別類型1或類型2PDU。

表5表格5示出了兩個原語，即MAC-SDUReady.Request原語和MAC-Data.Request原語。MAC-SDUReady.Request原語包含3個參數(shù)，即類型，長度和scheduling_hint。MAC-SDUReady.Request原語可以啟動MAC SDU的發(fā)送。類型參數(shù)表示SDU的類型(新或重發(fā))。長度參數(shù)是SDU的位長度。scheduling_hint參數(shù)是針對多路復(fù)用MAC子層42的指示符，關(guān)于如何相對于其它類型的多路復(fù)用傳輸劃分封裝PDU的片段的優(yōu)先級。
MAC-Data.Request原語包含類型，數(shù)據(jù)和長度參數(shù)?？梢皂憫?yīng)MAC-Availability.Indication原語產(chǎn)生這個原語，并且這個原語傳送要發(fā)送的數(shù)據(jù)。類型參數(shù)與前面描述的相同，數(shù)據(jù)參數(shù)是SDU或SDU的片段。長度參數(shù)是數(shù)據(jù)的位長度。
基于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的有利之處在于減少了延遲，提高了吞吐性能，同時降低了鏈路層上的緩沖區(qū)需求。此外，克服了基于定時器的方案中當(dāng)前存在的延遲問題和重定序問題。本發(fā)明允許改進(jìn)無線IP和無線高速分組數(shù)據(jù)技術(shù)，例如在CDMA2000 1X-EV-DV和3GPP HSDPA中，但不限于這些技術(shù)中的使用。此外，雖然在假定使用1xEV-DV技術(shù)并且具有基站和移動站的情況下說明了本發(fā)明，然而本發(fā)明不受這些的限制，本發(fā)明可應(yīng)用于任何需要層間控制、在本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)的技術(shù)或計算設(shè)備。本發(fā)明可通過軟件實現(xiàn)，并且可駐留在網(wǎng)絡(luò)的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，因為多數(shù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供發(fā)送和接收功能。
應(yīng)當(dāng)注意，上述例子僅用于說明，絲毫不得被解釋為對本發(fā)明的限制。雖然參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的詞語是描述和說明的詞語，而不是限制的詞語。如這里所記載和修改的，在不偏離本發(fā)明各個方面的范圍和宗旨的前提下，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行改變。雖然這里參照具體方法、資料和實施例描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明不限于這里公開的具體內(nèi)容，本發(fā)明可延及所有功能等價的結(jié)構(gòu)，方法和使用，例如在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于層間控制的方法，包括在第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第一層上通過信道從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收含有至少一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)，PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；確定序列號是否與來自前一PDU的先前接收的序列號相同；如果序列號不同于先前接收的序列號，確定前一PDU是否已經(jīng)發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的第二層，并且如果前一PDU已經(jīng)發(fā)送到第二層，存儲PDU；如果序列號不同于先前接收的序列號并且前一PDU沒有發(fā)送到第二層，向第二層發(fā)送前一PDU的中止消息；如果沒有發(fā)送中止消息，則解碼PDU；確定PDU的循環(huán)冗余檢查(CRC)是否有效；和向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送消息，如果CRC有效，該消息是ACK消息，如果CRC無效，該消息是NAK消息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括接收和解碼發(fā)送SDU的信道編號，接收這個SDU的服務(wù)實例的服務(wù)實例標(biāo)識，和SDU中PDU的總數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括發(fā)送中止消息，中止消息包含服務(wù)實例標(biāo)識，和這個信道中針對這個SDU而中止的PDU的總數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括發(fā)送中止消息，中止消息包含服務(wù)實例標(biāo)識，SDU中新PDU的數(shù)量，和SDU中重發(fā)PDU的數(shù)量。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中服務(wù)實例標(biāo)識包括服務(wù)參考ID(SR_ID)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中PDU包括分組和幀中的至少一個。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過PDU接收軟符號，并且如果序列號與來自前一PDU的先前接收的序列號相同，存儲軟符號。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過PDU接收軟符號，并且如果序列號與先前接收的序列號不相同并且前一PDU沒有發(fā)送到第二層，存儲軟符號。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一層包括物理層，物理層包含混合自動重發(fā)請求(HARQ)實體。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在發(fā)送中止消息之前請求重發(fā)前一PDU。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括請求重發(fā)前一PDU以至重發(fā)請求的最大數(shù)量，直到前一PDU被接收。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在重發(fā)請求的數(shù)量達(dá)到最大數(shù)量之后，向第二層發(fā)送前一PDU的中止消息。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在接收中止消息之后由第二層向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送NAK消息，NAK消息導(dǎo)致第一層再次請求重發(fā)前一PDU以至重發(fā)請求的最大數(shù)量，直到前一PDU被接收。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第二層包括鏈路層，鏈路層包含無線鏈路協(xié)議(RLP)實體。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站。
17.用于層間控制的系統(tǒng)，包括第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有鏈路層，介質(zhì)訪問控制(MAC)子層和物理層，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送至少一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，每個PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；和第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有第二鏈路層，第二介質(zhì)訪問控制(MAC)子層和第二物理層，第二物理層接收至少一個PDU，并且通過檢查每個接收PDU的序列號來識別遺失PDU，第二物理層針對任何遺失PDU向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求，其中每當(dāng)在第二物理層上達(dá)到具體PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，第二物理層針對具體PDU通過第二MAC層向第二鏈路層發(fā)送中止消息。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中鏈路層和第二鏈路層包含無線鏈路協(xié)議實體。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中物理層和第二物理層包含混合自動重發(fā)請求(HARQ)實體。
20.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中鏈路層向MAC子層發(fā)送MAC-SDUReady.Request原語以啟動MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)的發(fā)送，MAC-SDUReady.Request原語包含SDU的類型，SDU的長度和優(yōu)先級劃分指示符，優(yōu)先級劃分指示符向MAC子層指示如何劃分PDU片段相對于其它類型的MAC子層傳輸?shù)膬?yōu)先級。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中SDU類型包括新和重發(fā)中的一個。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中鏈路層向MAC子層發(fā)送數(shù)據(jù)原語，從而傳送被發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的SDU和SDU的片段中的一個，數(shù)據(jù)原語還含有SDU的類型和SDU的長度。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中SDU類型包括新和重發(fā)中的一個。
24.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備。
25.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站。
26.用于層間控制的方法，包括從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送至少一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，每個PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；在第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上通過檢查每個接收PDU的序列號來識別遺失PDU，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點針對遺失PDU向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求；和每當(dāng)達(dá)到遺失PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的物理層向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的鏈路層發(fā)送遺失PDU的中止消息。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是移動設(shè)備，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是基站。
29.包括其中存儲有指令的存儲介質(zhì)的產(chǎn)品，其中當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使計算設(shè)備執(zhí)行以下步驟在計算設(shè)備的第一層上從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；確定序列號是否與來自前一PDU的先前接收的序列號相同；如果序列號不同于先前接收的序列號，確定前一PDU是否已經(jīng)發(fā)送到計算設(shè)備上的第二層，并且如果前一PDU已經(jīng)發(fā)送到第二層，存儲PDU；如果序列號不同于先前接收的序列號并且前一PDU沒有發(fā)送到第二層，向第二層發(fā)送前一PDU的中止消息；如果沒有發(fā)送中止消息，則解碼PDU，并且確定PDU的循環(huán)冗余檢查(CRC)是否有效；和向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送消息，如果CRC有效，該消息是ACK消息，如果CRC無效，該消息是NAK消息。
30.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，還包括接收和解碼發(fā)送PDU的信道編號，包含PDU的服務(wù)實例的標(biāo)識，SDU中PDU的總數(shù)，和接收步驟之后的序列號。
31.如權(quán)利要求30所述的產(chǎn)品，還包括發(fā)送中止消息，中止消息包含信道的服務(wù)參考標(biāo)識和PDU的總數(shù)。
32.如權(quán)利要求30所述的產(chǎn)品，還包括發(fā)送中止消息，中止消息包含服務(wù)實例標(biāo)識，SDU中新PDU的數(shù)量，和SDU中重發(fā)PDU的數(shù)量。
33.如權(quán)利要求30所述的產(chǎn)品，其中服務(wù)實例標(biāo)識包括服務(wù)參考ID。
34.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中PDU包括分組和幀中的至少一個。
35.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中第一層包括物理層，物理層包含混合自動重發(fā)請求(HARQ)實體。
36.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，還包括在發(fā)送中止消息之前請求重發(fā)前一PDU。
37.如權(quán)利要求36所述的產(chǎn)品，還包括請求重發(fā)前一PDU以至重發(fā)請求的最大數(shù)量，直到前一PDU被接收。
38.如權(quán)利要求37所述的產(chǎn)品，還包括在重發(fā)請求的數(shù)量達(dá)到最大數(shù)量之后，向第二層發(fā)送前一PDU的中止消息。
39.如權(quán)利要求37所述的產(chǎn)品，還包括在接收中止消息之后由第二層向第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送NAK消息，NAK消息導(dǎo)致第一層再次請求重發(fā)前一PDU以至重發(fā)請求的最大數(shù)量，直到前一PDU被接收。
40.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中第二層包括鏈路層，鏈路層包含無線鏈路協(xié)議(RLP)實體。
41.一種移動站，包括重發(fā)實體；和至少一個重定序?qū)嶓w，其中重發(fā)實體從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，每個PDU具有PDU的關(guān)聯(lián)序列號；通過檢查每個接收PDU的序列號來識別遺失PDU；針對遺失PDU向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提交重發(fā)請求；和每當(dāng)達(dá)到遺失PDU的重發(fā)請求的最大數(shù)量時，向至少一個重定序?qū)嶓w發(fā)送遺失PDU的中止消息。
42.如權(quán)利要求41所述的移動站，其中PDU包括分組和幀中的至少一個。
43.如權(quán)利要求41所述的移動站，其中重發(fā)實體包括混合自動重發(fā)請求(HARQ)實體。
44.如權(quán)利要求41所述的移動站，其中至少一個重定序?qū)嶓w包括無線鏈路協(xié)議(RLP)實體。
45.如權(quán)利要求41所述的移動站，其中移動站包括移動電話，個人數(shù)字助理(PDA)和膝上型計算機(jī)中的一個。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于層間控制的方法和系統(tǒng)，其中在上層從低協(xié)議層接收協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，低層和上層均參與重發(fā)功能，重定序功能，或兩個功能均參與。當(dāng)?shù)蛯由螾DU的重發(fā)用盡并且失敗時，低層通知上層重發(fā)PDU。從低層向上層的通知方式是中止通知。這個中止通知和相關(guān)參數(shù)一起向上層指示可以從上層請求重發(fā)哪個PDU。
文檔編號H04L29/08GK1561487SQ02808831
公開日2005年1月5日 申請日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月25日
發(fā)明者鄭文國, 許諒祈 申請人:諾基亞公司