專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法。
背景技術(shù)：
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用寬帶碼分多址(Wideband Code Division MultipleAccess, WCDMA)的無(wú)線接入方式，可提供高頻譜使用率、無(wú)遠(yuǎn)弗屆的覆蓋率及高品質(zhì)、高速率的多媒體數(shù)據(jù)傳輸，能同時(shí)滿(mǎn)足各種不同要求的服務(wù)品質(zhì)(Quality of Service, QoS),提供具有彈性的多樣化雙向傳輸服務(wù)，并提供較佳的通信品質(zhì)以有效地降低掉話率(CallDrop)ο關(guān)于多媒體廣播及組播服務(wù)，第三代移動(dòng)通信聯(lián)盟(the 3rd Generationpartnership Project, 3GPP)已在相關(guān)規(guī)范中詳細(xì)定義其運(yùn)作方式，以下僅簡(jiǎn)單說(shuō)明。首·先，以通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System, UMTS)而言，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)包含用戶(hù)設(shè)備(User Equipment, UE)、UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UMTSTerrestrial Radio Access Network, UTRAN)及核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network, CN)三大部分。在WCDMA系統(tǒng)中，無(wú)線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)包含了物理層(Physical Layer)LI，數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer) L2,以及網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer) L3。在其第二層數(shù)據(jù)鏈路層L2使用的通信協(xié)議包括接入層(Access Stratum, AS)和非接入層(Non-Access Stratum, NAS)。接入層包含無(wú)線資源控制(Radio Resource Control, RRC)、無(wú)線鏈路控制(Radio LinkControl, RLC)、媒體接入控制(Media Access Control, MAC)、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PacketData Convergence Protocol, PDCP)、廣播及多播控制(Broadcast/Multicast Control,BMC)等數(shù)個(gè)功能不同的子層。數(shù)據(jù)在各個(gè)子層中進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的封裝，子層從上層收到的數(shù)據(jù)視為此子層的服務(wù)數(shù)據(jù)單元(Service Data Unit, SDU)，經(jīng)過(guò)子層封裝后成為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit, PDU),再傳遞給下一個(gè)子層。接收端接收的處理程序大致與傳送端反向，子層會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的處理以解封裝。上述相關(guān)各子層的功能與運(yùn)作為業(yè)界所公知，在此不另加贅述。RLC通信協(xié)議的主要功能為提供第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)不同的傳輸品質(zhì)處理，依據(jù)不同的傳輸品質(zhì)要求，針對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或控制指令，進(jìn)行不同的切割、傳送、重傳與組合處理。在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，定義了會(huì)話(Conversational)、流(Streaming)、交互(Interactive)與背景(Background)等四種不同的傳輸品質(zhì)等級(jí)。RLC層以下列3種方式來(lái)進(jìn)行分組的切割分封處理，以滿(mǎn)足不同傳輸品質(zhì)要求I、透明模式(Transparent Mode,TM):根據(jù)分組長(zhǎng)度直接進(jìn)行切割分封,不做任何其他處理。透明模式適用于對(duì)即時(shí)傳輸要求較高的服務(wù)，如語(yǔ)音電話。2、非確認(rèn)模式(Unacknowledged Mode, UM):除了切割分封外,在每個(gè)分組前另加適當(dāng)?shù)臉?biāo)頭(Header)，以協(xié)助接收端進(jìn)行分組次序的檢查與差錯(cuò)分組的丟棄。非確認(rèn)模式適用于對(duì)即時(shí)傳輸及分組次序皆有要求的服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議語(yǔ)音(Voice over InternetProtocol, VoIP)通信或視頻電話(Video Phone)等。
3、確認(rèn)模式(Acknowledged Mode, AM):除了切割分封與附加分組次序標(biāo)頭外,在接收端更需針對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行次序檢查、重復(fù)檢測(cè)及重傳處理，以確保所有封包都能正確地到達(dá)接收端。確認(rèn)模式適用于對(duì)即時(shí)傳輸要求不高，但數(shù)據(jù)正確性要求很高的服務(wù)，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電子郵件或文件傳輸?shù)确?wù)。在無(wú)線傳輸?shù)倪^(guò)程中，用戶(hù)數(shù)據(jù)與某些信令信息容易受干擾而發(fā)生差錯(cuò)，因此必須透過(guò)數(shù)據(jù)加密來(lái)保護(hù)。在公知的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在移動(dòng)設(shè)備(MobileEquipment)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller)間會(huì)透過(guò)加密(Ciphering)運(yùn)算來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。圖I為公知的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密與解密的示意圖。虛線左側(cè)代表傳輸端，其首先將加密金鑰(Ciphering Key)CK、計(jì)數(shù)(Count)C0UNT-C、承載標(biāo)識(shí)(Bearer Identifier) BEARER、方向標(biāo)識(shí)(Direction Identifier) DIRECTION及長(zhǎng)度指示(Length Indicator) LENGTH等參數(shù)透過(guò)F8算法求出多個(gè)金鑰串區(qū)塊(KeystreamBlock)KEYSTREAM，再對(duì)金鑰串區(qū)塊 KEYSTREAM 與明文(Plain Text)區(qū)塊 PLAIN-TEXT 進(jìn)行異或(exclusive-0R)運(yùn)算以得到密文(Cipher Text)區(qū)塊CIPHER-TEXT。虛線右側(cè)代表接收端，其可對(duì)金鑰串區(qū)塊KEYSTREAM與所接收的密文區(qū)塊CIPHER-TEXT進(jìn)行異或運(yùn)算以解密出原始明文區(qū)塊PLAIN-TEXT。在語(yǔ)音通話時(shí)，無(wú)線通信裝置是在透明模式下，此時(shí)加密數(shù)據(jù)后所產(chǎn)生的協(xié)議數(shù)據(jù)單元僅包含語(yǔ)音數(shù)據(jù)，而無(wú)其它附加信息，接收端無(wú)法驗(yàn)證收到的數(shù)據(jù)是否正確。若在傳送過(guò)程中受到干擾，或是用戶(hù)端和網(wǎng)絡(luò)端之間有不同步的情形，使用者在通話時(shí)可能會(huì)一直聽(tīng)到噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法，以改善通信品質(zhì)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法，包含在特定傳輸模式下，處理特定數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；依據(jù)該特定傳輸模式產(chǎn)生驗(yàn)證碼；依據(jù)該加密數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼來(lái)提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元；以及在傳輸該協(xié)議數(shù)據(jù)單元后，解碼該協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并判斷該協(xié)議數(shù)據(jù)單元的解碼數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼是否相符合。本發(fā)明可應(yīng)用于寬帶碼分多址系統(tǒng)中，RLC層會(huì)在協(xié)議數(shù)據(jù)單元內(nèi)另加入幀校驗(yàn)序列域，用來(lái)儲(chǔ)存與加密數(shù)據(jù)有關(guān)的信息，以供接收端驗(yàn)證傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容是否正確，因此能在檢測(cè)到無(wú)線傳輸差錯(cuò)時(shí)執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)控制程序，進(jìn)而改善通信品質(zhì)。


圖I是公知的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密與解密的示意圖。圖2是本發(fā)明中一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法的流程圖。圖3A 3C是本發(fā)明寬帶碼分多址中RLC層運(yùn)作時(shí)的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下TM_PDU 透明模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元UM_PDU 非確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元AM_PDU 確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元
210 250 步驟
具體實(shí)施例方式圖2為本發(fā)明中一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法的流程圖，其包含下列步驟步驟210 :傳輸端處理特定數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)。步驟220 :傳輸端依據(jù)加密數(shù)據(jù)和驗(yàn)證碼提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元，再將協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳送至接收端。步驟230 :在收到協(xié)議數(shù)據(jù)單元后，接收端解碼協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并判斷解碼數(shù)據(jù)的 內(nèi)容是否符合其驗(yàn)證碼；若是，執(zhí)行步驟240 ;若否，執(zhí)行步驟250。步驟240 :接收端執(zhí)行差錯(cuò)控制程序。步驟250:結(jié)束。在本發(fā)明中，傳輸端和接收端可分別為用戶(hù)端或網(wǎng)絡(luò)端。也即，本發(fā)明可檢測(cè)用戶(hù)端和用戶(hù)端之間、網(wǎng)絡(luò)端和網(wǎng)絡(luò)端之間，或用戶(hù)端和網(wǎng)絡(luò)端之間的無(wú)線傳輸差錯(cuò)。在步驟210中，傳輸端可依據(jù)運(yùn)作模式來(lái)對(duì)特定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的加密數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，在透明模式下，數(shù)據(jù)處理可包含對(duì)上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行切割分封以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；在非確認(rèn)模式下，數(shù)據(jù)處理可包含對(duì)上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行切割分封以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)，以及序列號(hào)碼(sequence number)、長(zhǎng)度指示、補(bǔ)位(padding, PAD)等相對(duì)應(yīng)的附加信息；在確認(rèn)模式下，數(shù)據(jù)處理可包含對(duì)上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行切割分封以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)，以及序列號(hào)碼、長(zhǎng)度指示、補(bǔ)位或狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(status PDU)等相對(duì)應(yīng)的附加信息。在步驟220中，傳輸端會(huì)依據(jù)加密數(shù)據(jù)和驗(yàn)證碼來(lái)提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元。在本發(fā)明實(shí)施例中，可依據(jù)循環(huán)冗余校驗(yàn)(Cyclic Redundancy Check, CRC)來(lái)產(chǎn)生巾貞校驗(yàn)序列(Frame Check Sequence, FCS)以作為驗(yàn)證碼。巾貞校驗(yàn)序列可依據(jù)不同運(yùn)作模式的數(shù)據(jù)加密方式來(lái)產(chǎn)生，例如包含加密數(shù)據(jù)內(nèi)容、長(zhǎng)度指示或補(bǔ)位等信息。幀校驗(yàn)序列通常為多比特的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，可用來(lái)驗(yàn)證協(xié)議數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)域或標(biāo)頭域是否正確。循環(huán)冗余校驗(yàn)的詳細(xì)運(yùn)算為相關(guān)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟知，在此不另加贅述。依據(jù)第三代移動(dòng)通信聯(lián)盟所制定的規(guī)范，透明模式的協(xié)議數(shù)據(jù)單元包含數(shù)據(jù)域，而非確認(rèn)模式和確認(rèn)模式的協(xié)議數(shù)據(jù)單元包含數(shù)據(jù)域和標(biāo)頭域。圖3A 3C是本發(fā)明中RLC層運(yùn)作時(shí)的示意圖。圖3A顯示了透明模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元TM_PDU，圖3B顯示了非確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元UM_PDU，而圖3C顯示了確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元AM_PDU。在圖3A中，步驟220傳送的透明模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元TM_PDU包含數(shù)據(jù)域DATA和幀校驗(yàn)序列域FCS。在透明模式下接收到上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元后，會(huì)將數(shù)據(jù)切割分封后的加密數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)域DATA，并將包含數(shù)據(jù)加密信息的驗(yàn)證碼存入幀校驗(yàn)序列域FCS。在圖3B中，步驟220傳送的非確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元UM_PDU包含數(shù)據(jù)域DATA、標(biāo)頭域UMJfeader和巾貞校驗(yàn)序列域FCS。在非確認(rèn)模式下接收到上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元后，會(huì)將數(shù)據(jù)切割分封后的加密數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)域DATA，將序列號(hào)碼、長(zhǎng)度指示或補(bǔ)位等附加信息存入相對(duì)應(yīng)的標(biāo)頭域UMJfeader，并將包含數(shù)據(jù)加密信息的驗(yàn)證碼存入幀校驗(yàn)序列域FCS。在圖3C中，步驟220傳送的確認(rèn)模式協(xié)議數(shù)據(jù)單元AM_PDU包含數(shù)據(jù)域DATA、標(biāo)頭域AMJfeader和幀校驗(yàn)序列域FCS。在確認(rèn)模式下接收到上一層傳來(lái)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元后，會(huì)將數(shù)據(jù)切割分封后的加密數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)欄位域DATA，將序列號(hào)碼、長(zhǎng)度指示、補(bǔ)位或狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元等附加信息存入標(biāo)頭域AMJfeader，并將包含數(shù)據(jù)加密信息的驗(yàn)證碼存入幀校驗(yàn)序列域FCS。在步驟230中，接收端會(huì)解碼協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并判斷解碼數(shù)據(jù)的內(nèi)容是否符合其驗(yàn)證碼。在透明模式下，接收端可依據(jù)MAC層通信協(xié)議來(lái)解碼協(xié)議數(shù)據(jù)單元；在非確認(rèn)模式或確認(rèn)模式下，接收端可依據(jù)RLC層通信協(xié)議來(lái)解碼協(xié)議數(shù)據(jù)單元。若判定協(xié)議數(shù)據(jù)單元的解碼數(shù)據(jù)和驗(yàn)證碼彼此不符時(shí)，接收端會(huì)執(zhí)行步驟240以執(zhí)行差錯(cuò)控制程序。本發(fā)明可使用無(wú)線通信領(lǐng)域常見(jiàn)的差錯(cuò)控制程序，例如前向糾錯(cuò)(Forward Error Correction,FEC)、自動(dòng)重傳請(qǐng)求(Automatic Repeat Request,ARQ)或混合式自動(dòng)重傳請(qǐng)求(Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)等。前向糾錯(cuò)是單一方向的差錯(cuò)控制機(jī)制，當(dāng)接收端收判定數(shù)據(jù)錯(cuò)時(shí)會(huì)將其自行糾正，如果無(wú)法糾正回來(lái)時(shí)則將其丟棄，并不會(huì)通知傳輸端。自動(dòng)重傳請(qǐng)求則為雙向傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制機(jī)制，當(dāng)接收端發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯(cuò)時(shí)，會(huì)通知傳輸端并要求重傳此數(shù)據(jù)，因此可以提供較高的可靠度?；旌鲜阶詣?dòng)重傳請(qǐng)·求則結(jié)合前述兩者的優(yōu)點(diǎn)，在確保傳輸可靠度的同時(shí)，也能避免在無(wú)線環(huán)境中因過(guò)度的重傳而降低整體系統(tǒng)效能。本發(fā)明可應(yīng)用于寬帶碼分多址系統(tǒng)中，RLC層會(huì)在協(xié)議數(shù)據(jù)單元內(nèi)另加入幀校驗(yàn)序列域，用來(lái)儲(chǔ)存與加密數(shù)據(jù)有關(guān)的信息，以供接收端驗(yàn)證傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容是否正確，因此能在檢測(cè)到無(wú)線傳輸差錯(cuò)時(shí)執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)控制程序，進(jìn)而改善通信品質(zhì)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法，包含 在特定傳輸模式下，處理特定數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)； 依據(jù)該特定傳輸模式產(chǎn)生驗(yàn)證碼； 依據(jù)該加密數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼來(lái)提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元；以及 在傳輸該協(xié)議數(shù)據(jù)單元后，解碼該協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并判斷該協(xié)議數(shù)據(jù)單元的解碼數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼是否相符合。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包含 使用循環(huán)冗余校驗(yàn)來(lái)產(chǎn)生幀校驗(yàn)序列以作為該驗(yàn)證碼。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該驗(yàn)證碼包含依據(jù)該特定傳輸模式所產(chǎn)生的加密數(shù)據(jù)內(nèi)容、長(zhǎng)度指示或補(bǔ)位的信息。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包含 若該解碼數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼不符合時(shí)，執(zhí)行差錯(cuò)控制程序。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該差錯(cuò)控制程序包含糾正該解碼數(shù)據(jù)或要求重傳數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該特定傳輸模式是依據(jù)無(wú)線鏈路控制層通信協(xié)議的透明模式、非確認(rèn)模式或確認(rèn)模式。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)該特定傳輸模式是該透明模式時(shí)，該方法依據(jù)媒體接入控制層通信協(xié)議來(lái)解碼該協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)該特定傳輸模式是該非確認(rèn)模式或該確認(rèn)模式時(shí)，該方法依據(jù)該無(wú)線鏈路控制層通信協(xié)議來(lái)解碼該協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的方法，包含傳輸端依據(jù)特定傳輸模式來(lái)處理特定數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；依據(jù)該特定傳輸模式來(lái)產(chǎn)生驗(yàn)證碼；再依據(jù)該加密數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼來(lái)提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元；在傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元后，接收端解碼協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并判斷該協(xié)議數(shù)據(jù)單元的解碼數(shù)據(jù)和該驗(yàn)證碼是否相符合，進(jìn)而檢測(cè)無(wú)線傳輸差錯(cuò)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102938679SQ201110232568
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者鄭宗佑 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司