專利名稱：無線電通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)包的方法和無線電臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在一個無線電通信系統(tǒng)中，尤其是在一個移動無線電系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)包的一種方法和一種無線電臺。
在無線電通信系統(tǒng)中，諸如語音、圖象信息或其它數(shù)據(jù)的信息，都是用經(jīng)過無線電接口的電磁波在發(fā)送與接收無線電臺(基地臺或移動臺)之間進(jìn)行傳輸。電磁波的發(fā)射是用在為各個系統(tǒng)預(yù)先規(guī)定的頻帶中的載波頻率進(jìn)行。對于經(jīng)過無線電接口用CDMA-或TD/CDMA-傳輸方法的未來移動無線電系統(tǒng)，例如UMTS(Universal MobileTelecommunications System通用移動電信系統(tǒng))或第三代的其它系統(tǒng)，在頻帶中預(yù)先規(guī)定的頻率約為2000MHz。頻分復(fù)用(FDMA)、時分復(fù)用(TDMA)或一個作為碼分復(fù)用(CDMA)聞名的方法，此時用來區(qū)分信號來源。
在UMTS-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范圍內(nèi)，明確了當(dāng)前對包傳輸最佳化的方法。這里有個例子，是用于UMTS-標(biāo)準(zhǔn)的FDD-(Frequency Division Duplex頻分雙工)和TDD-模式(Time Division Duplex時分雙工)的所謂高速下行鏈路包訪問(High Speed Downlink Packet Acces)(HSDPA)。這些方法要能控制對服務(wù)質(zhì)量(英文為QoS-Quality of Service)有各種要求的服務(wù)(英文為Services)。在此，有一個基地臺(NB-NodeB)對不同用戶數(shù)據(jù)的所謂時序安排(Scheduling)負(fù)責(zé)，以及對所謂的重發(fā)，即在一種所謂的混合(Hybrid)ARQ-過程中重復(fù)傳輸錯誤接收的數(shù)據(jù)包負(fù)責(zé)。混合ARQ方法有其優(yōu)點，即將錯誤接收的數(shù)據(jù)包在接收方存儲到一個存儲器中，以便能將它們與后繼的、再一次的和或許變化了的數(shù)據(jù)包的傳輸組合起來。這樣，與熟悉的、在接收方將有錯誤的數(shù)據(jù)包拋棄的純ARQ-方法相反，還能從已經(jīng)接收的數(shù)據(jù)包得到提高接收質(zhì)量的好處。
在接收方，要求將接收的數(shù)據(jù)以正確的，即以原來在發(fā)送方的順序轉(zhuǎn)送到較高的協(xié)議層(英文為Layer)。因為正確接收數(shù)據(jù)包一時的順序，例如由于重發(fā)原因，在經(jīng)過無線電接口傳輸時能導(dǎo)致混亂，必須在接收方再建立起原來的順序。為此，一般在接收方設(shè)一個緩沖存儲器(Reordering buffer重新排序緩沖器)，它存儲一些數(shù)據(jù)包，直至能確保有一個正確的順序。如果例如正確地接收了一個第二個和一個第三個數(shù)據(jù)包，而還沒有第一個數(shù)據(jù)包的正確接收，則將兩個數(shù)據(jù)包存儲起來，直至正確接收到第一個數(shù)據(jù)包。然后，將數(shù)據(jù)包以原來的順序轉(zhuǎn)送到接收方中的較高協(xié)議層。
由于一個基地臺必須平行控制和執(zhí)行向大量用戶有能力傳輸數(shù)據(jù)包的事實，也稱為用戶時序安排(User Scheduling)，對直至正確地接收到一個多次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，有時能造成不利的巨大延遲。在這些情況，保持預(yù)先規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量有時就沒有可能，并給接收方的用戶造成難耐的延遲。
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的任務(wù)在于，給出一種方法和一種基地臺，以改進(jìn)熟悉的包數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā＿@個任務(wù)通過獨立權(quán)利要求的特征來解決。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步擴(kuò)展，可從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求得知。
根據(jù)本發(fā)明，為了例如保持預(yù)先規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的最佳化，當(dāng)有一條準(zhǔn)則得到滿足時，則將一個正確接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送給另一個裝置和/或協(xié)議層。
有利的是，通過這個方法確保，即使這之前的一個數(shù)據(jù)包尚未正確地接收到，也能將一個正確接收的數(shù)據(jù)包在接收方繼續(xù)進(jìn)行處理。在簡要舉例概述的情況，為了保持預(yù)先規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量，放棄接收第一個數(shù)據(jù)包，將正確接收的第二個和第三個數(shù)據(jù)包相應(yīng)地滿足準(zhǔn)則后轉(zhuǎn)送給較高的協(xié)議層或其它的裝置，能是有利的。第三個數(shù)據(jù)包也許能在滿足準(zhǔn)則之前就已經(jīng)轉(zhuǎn)送了，因為第二個數(shù)據(jù)包同樣已正確接收和轉(zhuǎn)送了。如果一個在原來的順序中預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)包已經(jīng)被正確接收和轉(zhuǎn)送，就不強(qiáng)求有個滿足準(zhǔn)則。這樣，有利的是避免了由于要滿足準(zhǔn)則而使正確接收的數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)送繼續(xù)延遲。
根據(jù)本發(fā)明的第一個進(jìn)一步擴(kuò)展，準(zhǔn)則是一種接收方的判決(Erkenntnis)，不將一個還沒有正確接收的數(shù)據(jù)包再次從發(fā)送的無線電臺發(fā)送。這種判決能例如通過從發(fā)送無線電臺的一個信號或基于一個預(yù)先規(guī)定的、重復(fù)傳輸未正確接收的數(shù)據(jù)包的最大數(shù)量來獲取。
根據(jù)本發(fā)明的另一個進(jìn)一步擴(kuò)展，準(zhǔn)則是一個預(yù)先規(guī)定的時間間隔。將這種例如通過計時器控制的時間間隔，分配給每個接收的數(shù)據(jù)包。時間間隔過后，即使這之前的一個數(shù)據(jù)包尚未正確地接收到，也將一個正確接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送給下一個裝置和/或協(xié)議層。因此，時間間隔規(guī)定了一個時間，在這個時間內(nèi)給這之前的一個數(shù)據(jù)包為了正確接收定了時間。時間間隔的參數(shù)選擇能按照本發(fā)明的一個進(jìn)一步擴(kuò)展，依據(jù)在數(shù)據(jù)包中傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量來進(jìn)行，時間間隔例如在諸如能接受較高位差錯率的電話或視頻傳輸實時服務(wù)時，要比在具有要求低位差錯率的非實時服務(wù)時為短。
根據(jù)本發(fā)明的其它一些發(fā)展，將時間間隔過后尚未正確接收到的數(shù)據(jù)包，不轉(zhuǎn)送給其它的裝置和/或協(xié)議層。作為由此產(chǎn)生的后果，能將用于重復(fù)傳輸尚未被正確接收的數(shù)據(jù)包的ARQ-過程，從接收無線電臺方面結(jié)束，其辦法是例如不是發(fā)出繼續(xù)要求數(shù)據(jù)包的信令，而是發(fā)出肯定數(shù)據(jù)包成功接收的信令。
本發(fā)明的方法在下面用實施例進(jìn)一步闡述。示出的有

圖1一個無線電通信系統(tǒng)的方塊圖，和圖2在一個發(fā)送和接收無線電臺中本發(fā)明方法流程的一個示意圖。
圖1示出的是一個無線電通信系統(tǒng)舉例，它有許多相互連接的轉(zhuǎn)接裝置MSC(英文為Mobile Switching Center移動交換中心)。一般這些轉(zhuǎn)接裝置MSC至少有一個構(gòu)成到其他通信系統(tǒng)的一個入口，例如到一個遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)(PSTN-Public Switched TelephoneNetwork公眾交換電話網(wǎng))。在轉(zhuǎn)接裝置MSC上，基地臺NB(Node B)是作為無線電通信系統(tǒng)的發(fā)送-/接收裝置連接的?；嘏_NB經(jīng)過通信連接與終端裝置，特別是與用戶終端裝置UE(User Equipment用戶設(shè)備)經(jīng)無線電接口連接，此時既能是移動的也能是固定的終端裝置。
在圖1中示出的基地臺NB與該基地臺NB的無線電管理范圍中的用戶終端UE之間，以一個從用戶終端UE到基地臺NB的上行方向UL(Uplink上行鏈路)和/或從一個從基地臺NB到用戶終端UE的下行方向DL(Downlink下行鏈路)，保持單向或雙向無線電連接。
圖2示意示出的是一個發(fā)送無線電臺和一個接收無線電臺的功能性和裝置，在這個例子中，發(fā)送無線電臺是一個基地臺NB，接收無線電臺是一個終端裝置UE。為了實施本發(fā)明的方法，相同的功能性也能在當(dāng)時其它的無線電臺，或許以變換了的或簡化了的形式實現(xiàn)。將現(xiàn)實為用戶user1至user3建立起通信連接的數(shù)據(jù)流，從網(wǎng)絡(luò)端輸送給基地臺NB。因為要將數(shù)據(jù)包例如在一個公共物理傳輸信道中發(fā)送到用戶終端裝置UE1...UE3，各發(fā)送的時間控制是用一個所謂的調(diào)度程序來實現(xiàn)。此外，有一個用戶獨特的HARQ-過程HARQ user1...3分配給數(shù)據(jù)包，該過程控制未被正確接收的數(shù)據(jù)包的重復(fù)傳輸。
用戶user1的用戶終端裝置UE1，同樣在納入一個HARQ-過程的情況下，接收由基地臺NB發(fā)送的和為用戶user1確定的數(shù)據(jù)包。接收一個數(shù)據(jù)包之后，將此數(shù)據(jù)包存儲到一個緩沖-或中間存儲器ReorderingBuffer(重新排序緩沖器)中，如前所述，它在轉(zhuǎn)送到另一個裝置或協(xié)議層之前，重新建立數(shù)據(jù)包原來的順序。在圖2中，舉例示出了用戶終端裝置UE1在存儲器Reordering Buffer(重新排序緩沖器)中存儲了一個數(shù)據(jù)流的五個數(shù)據(jù)包1...5的情況。在存儲器ReorderingBuffer(重新排序緩沖器)中，記載有數(shù)據(jù)包的編號1...5以及現(xiàn)實狀況empfangen(已接收)或fehlt(尚缺)。在觀察時刻，用戶終端裝置UE1正確地接收了數(shù)據(jù)包2、3和5(狀態(tài)empfangen)，而數(shù)據(jù)包1和4還沒有或還沒有被正確地接收(狀態(tài)fehlt)。
按照本發(fā)明，在存儲器Reordering Buffer(重新排序緩沖器)中給每個數(shù)據(jù)包1...5分配一個計時器或一個時間間隔。此時，時間間隔例如依靠數(shù)據(jù)流的服務(wù)質(zhì)量要求來選擇，即對于較小傳輸延遲的高要求的服務(wù)，例如實時服務(wù)的時間間隔比對傳輸延遲要求不高的服務(wù)，例如非實時服務(wù)為短。
在圖2示出的情況中，為數(shù)據(jù)包2分配的時間間隔到期(Timerexpires計時終止)，如不會造成一個不可接受的傳輸延遲和損害服務(wù)質(zhì)量，就必須將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送到另一個協(xié)議層或裝置。按照現(xiàn)有技術(shù)所熟悉的方法，基于數(shù)據(jù)包1還沒有完成正確的接收，轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包2就不可能，因此就不能保持商定的服務(wù)質(zhì)量。然而按照本發(fā)明，盡管尚缺數(shù)據(jù)包1，仍將正確接收的數(shù)據(jù)包2和3轉(zhuǎn)送。此時，轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包3或許能在相應(yīng)的時間間隔到期前進(jìn)行，因為這之前的數(shù)據(jù)包，即數(shù)據(jù)包2同樣被正確接收和已轉(zhuǎn)送了。因此，能有利地避免由于有關(guān)的時間間隔造成的延遲。
共同或與向其它裝置或協(xié)議層轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包2分開，這能發(fā)出信號，告知數(shù)據(jù)包1在給其分配的時間間隔內(nèi)或直到隨后數(shù)據(jù)包2的時間間隔到期之前沒有被正確接收。如果數(shù)據(jù)包1在時間間隔到期之后被正確接收，則將其拋棄或直接轉(zhuǎn)送到其它的協(xié)議層或裝置。此外，接收的用戶終端裝置UE1能使ARQ-過程停下來，辦法是它通知發(fā)送的基地臺，不要進(jìn)行這個數(shù)據(jù)包1的其它傳輸，或者該數(shù)據(jù)包1已成功接收，從而在發(fā)送方?jīng)]有激起重新傳輸。數(shù)據(jù)包5在示出的情況還沒有轉(zhuǎn)送，因為分配的時間間隔還沒有到期，且這之前的數(shù)據(jù)包4還沒有或還沒有被正確接收。
所介紹的HARQ方案，尤其適用于確保一個具有高數(shù)據(jù)傳輸率的高效通信。通常數(shù)據(jù)包是從發(fā)送臺NB發(fā)送到接收臺UE，接收臺UE發(fā)送ACK-(Acknowledge確認(rèn))或NACK-消息(Negative Acknowledge否認(rèn))，以便確認(rèn)或否認(rèn)數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確無誤的接收。
如果接收的ACKs和NACKs在發(fā)送的無線電臺NB中被誤解，則產(chǎn)生問題。如果一個數(shù)據(jù)包沒有被接收無線電臺UE1正確接收，則它給發(fā)送無線電臺NB發(fā)送一個NACK，并隨之等待一個由HARQ-協(xié)議引出的數(shù)據(jù)包的重復(fù)傳輸。
然而，如果發(fā)送無線電臺NB將NACK誤認(rèn)為是一個ACK，則它認(rèn)為數(shù)據(jù)包被接收無線電臺UE1正確地接收了，并傳輸一個隨后的數(shù)據(jù)包到接收無線電臺UE1。這個機(jī)理在對HARQ負(fù)責(zé)的協(xié)議層中進(jìn)行。在這種情況，接收的無線電臺UE1等待數(shù)據(jù)包的再次傳輸一定的時間。然而能將該數(shù)據(jù)包結(jié)束，前提是如果從發(fā)送的無線電臺NB已經(jīng)接收有數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包時間上要在尚缺的數(shù)據(jù)包傳輸重復(fù)之后才傳輸。與所應(yīng)用的HARQ-報告方案有關(guān)，能通過傳輸順序編號、信道編號和/或顯示，識別出一個數(shù)據(jù)包的第一批傳輸和傳輸重復(fù)是否一個數(shù)據(jù)包是第一次傳輸或已經(jīng)是一個傳輸重復(fù)。也可以想象是設(shè)置一個時間間隔，在該時間間隔之后必須出現(xiàn)一個數(shù)據(jù)包的重復(fù)傳輸。此時間間隔還能例如在數(shù)據(jù)包的一個最大傳輸進(jìn)行時間方面對確定一個數(shù)據(jù)包的有效性有關(guān)，前提是如果有大量數(shù)據(jù)包間歇地為其它用戶傳輸，且為尚缺的數(shù)據(jù)包的傳輸重復(fù)的數(shù)量還未達(dá)到最高值。因此，接收的無線電臺UE1在一定時間之后能確定，發(fā)送的無線電臺NB將不再一次發(fā)送尚缺的數(shù)據(jù)包。
有時較高的協(xié)議層，諸如在一個由MAC(Medium Access Control媒質(zhì)訪問控制)控制的HARQ-協(xié)議時的RLC傳輸重復(fù)協(xié)議(RLC-RadioLink Control無線電鏈路控制)，能在接收的無線電臺UE1中識別出一個數(shù)據(jù)包沒有或沒有被正確接收，并要求一個重復(fù)傳輸。然而這個過程不利的是能造成延遲，因為如果例如重視一個傳輸窗口或通過HARQ協(xié)議對數(shù)據(jù)包進(jìn)行一個重新安排，該過程有時不考慮在較低協(xié)議層實現(xiàn)的HARQ協(xié)議。此外，通過較高的協(xié)議層在接收的無線電臺UE1中要求進(jìn)行一個重復(fù)傳輸有時與配置的觸發(fā)條件有關(guān)，就是說有時該要求有可能只是周期性地或識別有大量尚缺的數(shù)據(jù)包后實施。
下面說明的是本發(fā)明的一種方法，對一個尚缺的或沒有被正確接收的數(shù)據(jù)包未進(jìn)行重復(fù)傳輸去較快的鑒別，并用較高的協(xié)議層使直接要求重復(fù)傳輸成為可能。
按照本發(fā)明建議，只要出現(xiàn)符合上述例子的情況，對實施HARQ協(xié)議負(fù)責(zé)的協(xié)議層，在接收的無線電臺UE1中通知較高的協(xié)議層，由于一個沒有或沒有被正確接收的數(shù)據(jù)包發(fā)送出的一個NACK可能被發(fā)送無線電臺NB認(rèn)作為是一個ACK。在這種情況，在接收的無線電臺UE1中的較高的協(xié)議層要了解，尚缺的數(shù)據(jù)包不得由發(fā)送無線電臺NB再次在普通的HARQ-過程中發(fā)送，不管HARQ-協(xié)議的現(xiàn)實狀態(tài)。在接收的無線電臺UE1中的較高協(xié)議層，就能直接進(jìn)入到相應(yīng)的處理。只要對下層的協(xié)議層的HARQ協(xié)議不可能去成功地重復(fù)發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，這些處理例如能是要求經(jīng)較高協(xié)議層的相應(yīng)傳輸重復(fù)協(xié)議向發(fā)送無線電臺NB重復(fù)傳輸。通過該方法有利的是，較高協(xié)議層不必等到HARQ協(xié)議轉(zhuǎn)送接收的數(shù)據(jù)包，或許還沒有尚缺的數(shù)據(jù)包。這種通過與所應(yīng)用HARQ協(xié)議無關(guān)的較高協(xié)議層，快速開始所要求的重復(fù)傳輸一個數(shù)據(jù)包，使數(shù)據(jù)包有個較高的流通量以及較短的進(jìn)行時間成為可能。
本發(fā)明方法的一個例子是在一個HSPDA-系統(tǒng)中的HARQ協(xié)議，該系統(tǒng)在用戶終端裝置UE與基地臺NB之間的MAC中運(yùn)行。在這種情況，用戶終端裝置UE的MAC給用戶終端裝置UE的RLC發(fā)信號，告知一個數(shù)據(jù)包在HARQ協(xié)議中尚缺或還沒有被正確接收。通過這個發(fā)信號控制，RLC協(xié)議激發(fā)重復(fù)傳輸尚缺的數(shù)據(jù)包。
權(quán)利要求
1.在一個無線電通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)包的方法，其中給一個由一個無線電臺接收的數(shù)據(jù)包列一個準(zhǔn)則，并將一個正確接收的數(shù)據(jù)包在準(zhǔn)則得到滿足后轉(zhuǎn)送到另一個裝置和/或協(xié)議層。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中準(zhǔn)則是一種判決，即不將一個還沒有正確接收的數(shù)據(jù)包再次從一個發(fā)送的無線電臺發(fā)送。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中準(zhǔn)則是一個預(yù)先規(guī)定的時間間隔。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中不將一個直至?xí)r間間隔到期還未被正確接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送到其它的裝置和/或其它的協(xié)議層。
5.如上述權(quán)利要求之一的方法，其中按照一個以ARQ為基礎(chǔ)的過程，將一個未被正確接收的數(shù)據(jù)包再一次進(jìn)行傳輸。
6.如權(quán)利要求4和5的方法，其中將以ARQ為基礎(chǔ)的過程在時間間隔到期后結(jié)束。
7.如權(quán)利要求3至6之一的方法，其中在時間間隔期間將接收的數(shù)據(jù)包存儲在一個存儲器中。
8.如權(quán)利要求4至7之一的方法，其中時間間隔的參數(shù)選擇取決于一個服務(wù)質(zhì)量。
9.如上述權(quán)利要求之一的方法，其中在轉(zhuǎn)送一個正確接收的數(shù)據(jù)包時，所述其他裝置和/或協(xié)議層被告知，前一個數(shù)據(jù)包沒有被正確接收。
10.無線電通信系統(tǒng)的用于傳輸數(shù)據(jù)包的無線電臺，具有用于轉(zhuǎn)送一個正確接收的數(shù)據(jù)包，如果一個分配給該數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)則得到滿足，到另一個裝置和/或協(xié)議層的裝置。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于在一個無線電通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)包的一種方法，其中給一個由無線電臺接收的數(shù)據(jù)包列一個準(zhǔn)則，將一個正確接收的數(shù)據(jù)包在滿足準(zhǔn)則之后轉(zhuǎn)送到另一個裝置和/或協(xié)議層。
文檔編號H04L1/16GK1628434SQ02816522
公開日2005年6月15日 申請日期2002年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者C·格斯納, J·施尼登哈恩, A·梅林, N·克羅斯, F·拉吉 申請人:西門子公司