專利名稱：傳輸數(shù)據(jù)分組方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳輸數(shù)據(jù)分組的方法和系統(tǒng)。
其中，這種類型的方法或系統(tǒng)在移動無線網(wǎng)中得到應用。
在許多于現(xiàn)代移動無線系統(tǒng)中提供的業(yè)務和應用中，消息不僅傳輸給一個、而是可傳輸給2個和多個移動無線用戶。這種業(yè)務和應用的例子有新聞集團(新聞集團)、視頻會議、按照需要進行視頻傳輸(按需點播)或分布式應用。
在將消息傳輸給不同的用戶時，給每個接收機單獨發(fā)射一個數(shù)據(jù)拷貝是可能的。這樣一種技術是可實現(xiàn)的，但是不適用于大型組群。因為同一個消息通過N(N＝消息接收機的數(shù)量)條單一通信連接(單播連接)進行傳輸，并且在此通過共用的通信連接路徑多次進行發(fā)射，所以這種方法需要的帶寬很寬。
較好的可能性是構成所謂的多播傳輸。在此，同一條消息應被傳輸給的不同用戶被綜合成一個組群(多播組)，并且只給該多播組分配一個地址(多播地址)。于是，需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只一次被發(fā)射給該多播地址。在理想的情況下，通過從發(fā)射機到接收機的共用的通信連接路徑只需一次發(fā)射多播消息。在此，發(fā)射機不需知道，有多少接收機以及在何地隱藏在多播地址后面。為接收某個多播組的消息，用戶必須注冊到該多播組。
在傳輸時，可在一個局部地區(qū)內(nèi)發(fā)射通知給一個用戶組。發(fā)出消息的該地區(qū)稱之為傳輸區(qū)(廣播區(qū))。廣播區(qū)域的大小由網(wǎng)絡運營商確定。在此，通過共用的通信連接路徑，在理想的情況下，雖然采用多播也只需一次發(fā)射消息。但缺點在此卻是在廣播區(qū)域內(nèi)的所有用戶都有可能讀到廣播消息。為只讀某個消息，和摒棄或濾除其它消息，用戶可在其終端設備上進行相應的設置。不需要明確地注冊到廣播業(yè)務。
用戶只有當他們事實上接收到業(yè)務消息時才可給一項業(yè)務付費。但當由于傳輸問題，某個數(shù)據(jù)不能到達移動無線終端設備時，對此也無須為用戶計費。因此，一個消息業(yè)務譬如多播或廣播必須足夠可靠。所要求的這樣一種可靠性譬如可通過以下情況得到保證，即用戶得不到某個數(shù)據(jù)，相應的未接收信息反射回網(wǎng)絡，并且隨后重新將該“失去”的消息數(shù)據(jù)傳輸給這些用戶。在此，為保證接收數(shù)據(jù)，這樣一種多點傳輸很耗費，特別是由于這些數(shù)據(jù)重新傳輸給用戶的整個組、也即傳輸給已經(jīng)準確無誤地收到數(shù)據(jù)的用戶，這是成問題的。鑒于節(jié)省了傳輸容量，通過多播或廣播所達到的優(yōu)點這樣一來又重新喪失了。另外，在已知的系統(tǒng)中不可能對一個業(yè)務譬如廣播或多播進行計費，因為數(shù)據(jù)未經(jīng)確認就由發(fā)射機發(fā)送給接收機。但是，在未來有承擔費用義務的業(yè)務時，用戶只有當事實上接收到這些數(shù)據(jù)時才能為這些數(shù)據(jù)付費。
由此，本發(fā)明所基于的任務是，提供一種傳輸數(shù)據(jù)分組的方法和系統(tǒng)，采用此方法和系統(tǒng)在網(wǎng)絡負載少時保證可靠地計費。
為解決該任務，建議按照獨立權利要求采用傳輸數(shù)據(jù)分組的方法和系統(tǒng)。
傳輸數(shù)據(jù)分組的方法具有方法步驟從發(fā)射機發(fā)射一個數(shù)據(jù)分組到接收機和從接收機發(fā)射一個收到該數(shù)據(jù)分組的確認消息給發(fā)射機，其中在發(fā)射數(shù)據(jù)分組時啟動一個計時器以控制確認消息的接收。
本發(fā)明優(yōu)選在第三代移動無線網(wǎng)中譬如UMTS(通用移動電信系統(tǒng))得到應用。在這樣一個系統(tǒng)中，譬如發(fā)射機系指一個與網(wǎng)絡連接的UMTS基站，并且接收機系指UMTS移動無線終端設備。但是，本發(fā)明原則上可用于每種類型的傳輸系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分組或確認消息都可原則上在基于各種移動無線標準的基礎上進行發(fā)射。計時器確定發(fā)射數(shù)據(jù)分組和返回確認消息之間的時間，或檢驗確認消息是否在預定的時間間隔內(nèi)重新到達發(fā)射機。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，如果在接收機中于通過計時器啟動后的時窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不再由發(fā)射機發(fā)射數(shù)據(jù)分組給接收機。在這樣一種情況下，可認為數(shù)據(jù)分組或者沒有到達接收機，或者接收機原則上沒有將確認消息發(fā)射返回到發(fā)射機。
在本發(fā)明的擴展方案中，如果在接收機中于通過計時器啟動后的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則對數(shù)據(jù)分組不進行計費。從發(fā)射機接收數(shù)據(jù)分組的接收機用戶只有當數(shù)據(jù)分組不僅由發(fā)射機發(fā)射，而且在事實上接收了該數(shù)據(jù)分組，才愿對接收數(shù)據(jù)分組付費。還存在這種可能性，即發(fā)射機雖然發(fā)射出一個數(shù)據(jù)分組，而該數(shù)據(jù)分組譬如卻由于無線電空白區(qū)而從未到達接收機。在這樣一種情況下，顯而易見，接收機的用戶不對未用的數(shù)據(jù)分組付費。因此，在這樣一種情況下，也不進行計費。
在本發(fā)明擴展方案中，如果在接收機中于通過計時器啟動后的時窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則發(fā)射機對接收機進行狀態(tài)詢問。通過這樣一種狀態(tài)詢問可檢驗接收機的狀態(tài)。如果譬如接收機不再能發(fā)射確認消息給發(fā)射機，則這可借助狀態(tài)詢問測定出來。也可設想，用戶的終端設備如此被干擾操作以使該終端設備不再發(fā)射出確認消息。因此，也不提供以下證明，即數(shù)據(jù)分組事實上已到達終端設備的證明。在這樣一種情況下，可借助狀態(tài)詢問檢驗是否已被干擾操作。
按照本發(fā)明，在接收到確認消息時，通過發(fā)射機使計時器復位，并且對數(shù)據(jù)分組計費。這是正常的情況。在收到確認消息后，計時器復位，并且在發(fā)射出一組新的數(shù)據(jù)分組時重新啟動。因為擁有接收機正確地接收數(shù)據(jù)分組的證明，所以接著可對數(shù)據(jù)分組計費。
在本發(fā)明擴展方案中，在未正確地和/或未收到一個數(shù)據(jù)分組時，可由接收機將一個未接收到消息發(fā)射給發(fā)射機。還存在一種可能性，即在未正確接收一個數(shù)據(jù)分組時、也即如果一個數(shù)據(jù)分組通過接收機收到的是不完整或只是一部分，則發(fā)射給發(fā)射機一個未接收到消息。在這樣一種情況下就不進行計費?？梢?guī)定重新發(fā)射不正確傳遞的數(shù)據(jù)分組。但是，如果由接收機接收不到數(shù)據(jù)分組，同樣可由接收機發(fā)射一個未接收到消息給發(fā)射機。還有在這種情況下，不計費或重新發(fā)射未收到的數(shù)據(jù)分組。
按照本發(fā)明在發(fā)射機中存儲收到的未接收到消息的數(shù)量。收到的未接收到消息的數(shù)量是不正確傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的量度。如果有太多的不正確傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，則在發(fā)射機一端必須檢驗是否事關原則性問題，或是否在接收機上有干擾操作。為達此目的，按照本發(fā)明在超過收到的未接收到消息的極限值時，由發(fā)射機將狀態(tài)詢問傳遞到接收機。通過這種狀態(tài)詢問重新檢驗，為何有超過預定極限值的未接收到的消息數(shù)量被發(fā)射給發(fā)射機。
解決開頭所提到的任務也可通過以下用于傳輸數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)，采用由一個發(fā)射機發(fā)射一個數(shù)據(jù)分組到一個接收機的裝置，和采用由接收機將收到數(shù)據(jù)分組的確認消息發(fā)射給發(fā)射機的裝置，其中在發(fā)射數(shù)據(jù)分組時，啟動一個計時器來控制確認消息的接收。
此外，本發(fā)明還涉及在本發(fā)明所述的方法中使用的一種終端設備和涉及在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中使用的一種終端設備。所述的終端設備優(yōu)選系指移動無線終端設備。
按照本發(fā)明，接收機在收到數(shù)據(jù)分組時，給網(wǎng)絡發(fā)射一個接收確認。發(fā)射機以這種方式被通知接收機已正確地接收數(shù)據(jù)。于是，接收機就相應地被計費。優(yōu)選也可將接收確認在收到數(shù)據(jù)分組的一關聯(lián)組后返回發(fā)射到網(wǎng)絡，因為一個有缺欠的數(shù)據(jù)組或許不再能被譯碼，由此對用戶來說無價值。
在本發(fā)明中，優(yōu)點可通過以下得出，即有用數(shù)據(jù)進而可有效地通過所有接收機都共用的資源和信道進行傳輸。確認信息與此無關地即可通過接收機專用的或也可通過共用的信道返回傳輸?shù)桨l(fā)射機。特別優(yōu)選使用接收機專用的信道，因為在那里在理想的情況下可只使用1比特用于確認信息(1＝接收到，0＝未接收到)。
在得到接收確認后，發(fā)射機知悉數(shù)據(jù)已由用戶收到。相應地就可使用戶對該業(yè)務計費。如果發(fā)射機沒有接收到接收確認，則該用戶可不被對所傳輸?shù)脑摌I(yè)務的數(shù)據(jù)計費。在此，必須保證接收機不可進行如此地干擾操作以致于該接收機決不發(fā)射接收確認，因為在這種情況下用戶可免費地接收業(yè)務。在某種條件下，對此可發(fā)射關于接收機的情況或狀態(tài)的詢問，為何接收信息到達不了發(fā)射機。
在此，有意義的是接收機在接收正確時將一個確認消息返回發(fā)射到發(fā)射機，并且在接收不正確時，將未接收到消息返回發(fā)射到發(fā)射機。之后，該未收到消息就可導致使用戶不為數(shù)據(jù)付費。在此，必須保障一個接收機不總是只將未收到消息返回發(fā)射到發(fā)射機，并且由此用戶可能徒勞地接收業(yè)務。為達此目的，在某種條件下，可發(fā)射關于接收機的情況或狀態(tài)的詢問，其中可詢問為何由接收機只發(fā)出未收到消息。
下面將按照附圖就實施例詳細說明本發(fā)明。在那里所示的特征、還有上述已經(jīng)說明的特征都不僅在所述的組合中，而且單個的或在其它組合中都是本發(fā)明基本的內(nèi)容。圖中

圖1a示出了傳輸一個數(shù)據(jù)分組的正確過程的流程圖；圖1b示出了錯誤傳輸一個數(shù)據(jù)分組的流程圖；并且圖2示出了在一個時間窗口內(nèi)傳輸多個數(shù)據(jù)分組的實施例。
圖1示出了一個數(shù)據(jù)分組P3從發(fā)射機S到接收機E的正確的傳輸。在時刻t1發(fā)射數(shù)據(jù)分組P3時，在發(fā)射機S中的計時器啟動。如箭頭1所示，接收機E接收數(shù)據(jù)分組P3。接收后，接收機E發(fā)射一個確認消息2給發(fā)射機S，該確認消息2在時刻tx在發(fā)射機S中輸入。時刻tx在通過計時器啟動的時間窗口結束t2前就存在，時間窗口t2通過時刻t1，也即發(fā)出數(shù)據(jù)分組P3的時刻被給定。
圖1b示出了一個數(shù)據(jù)分組P3從發(fā)射機S到接收機E的錯誤的傳輸。在時刻t1、也即由發(fā)射機S發(fā)出數(shù)據(jù)分組P3的時刻，重新在發(fā)射機S中啟動計時器，其時間窗口在時刻t2結束。在傳輸期間出現(xiàn)傳輸誤差3。因此，由接收機E不返回發(fā)射確認消息到發(fā)射機S。
圖2示出了從發(fā)射機S傳輸一個數(shù)據(jù)分組序列到接收機E。對于在圖2所示的實施例，假定由數(shù)據(jù)分組P1-P10組成的消息通過廣播或多播傳輸給一組接收機。在此，數(shù)據(jù)經(jīng)所有接收機共用的信道(資源)傳輸。為將確認信息和未確認信息都返回發(fā)射到網(wǎng)絡，則不是使用專用的信道就是使用共用的信道。為簡單起見，在圖3中所示的實施例中只看成有發(fā)射機S和接收機E。但是，實施方案同樣適用于同一個消息的各個接收機。
發(fā)射機S開始傳輸數(shù)據(jù)分組1至10，并且將該數(shù)據(jù)分組依次發(fā)射到單個/多個接收機E。譬如數(shù)據(jù)分組P3如箭頭10所示，由發(fā)射機S發(fā)射到接收機E。在通過接收機E接收到數(shù)據(jù)分組10以后，該接收機E通過發(fā)出確認消息11到發(fā)射機S來確認該接收。
在發(fā)射每個單一的數(shù)據(jù)分組時，計時器(未標出)啟動，直到等到確認信息為止。如果在該時間間隔內(nèi)、也即直到由計時器規(guī)定的時間間隔結束為止由接收機E返回確認，則計時器停止并且數(shù)據(jù)傳輸相應地進行計費。如果接收機E在計時器計時結束之前沒有發(fā)射過確認消息，則對用戶無須計費該數(shù)據(jù)。
對于在接收機未接收時沒有將確認返回發(fā)射到發(fā)射機也即網(wǎng)絡的情況下，為預防接收機可能發(fā)生的干擾操作以致于該接收機決不將確認消息返回發(fā)射到發(fā)射機，則在網(wǎng)絡端設立一個所謂的發(fā)射窗口。對此，在發(fā)射機中，對每個接收機都必須管理一個這樣的發(fā)射窗口。通過指定一個發(fā)射窗口，只要長久地傳輸數(shù)據(jù)到一個接收機，直到達到發(fā)射窗口的盡頭為止。于是，按照本發(fā)明可發(fā)射關于接收機的情況或狀態(tài)的詢問，其中詢問為何不發(fā)射確認消息。
在圖2所示的實施例中，發(fā)射窗口的窗口大小為n＝4。在此，發(fā)射機S傳輸數(shù)據(jù)分組P1-P10給接收機E。發(fā)射機S譬如在發(fā)射數(shù)據(jù)分組P3后接收一個確認消息，發(fā)射窗口隨后如此進行“向前推移”，以致于在出現(xiàn)數(shù)據(jù)分組P4時開始，并且在出現(xiàn)數(shù)據(jù)分組P7時結束。如果發(fā)射機S在發(fā)射分組P4后沒有接收到確認消息，則不向前推移發(fā)射窗口。在出現(xiàn)數(shù)據(jù)分組P4時仍處于發(fā)射窗口的開始。
在窗口大小為n＝4時，接著傳輸數(shù)據(jù)分組P5、P6和P7，盡管沒有發(fā)射確認消息給接收機E。在傳輸數(shù)據(jù)分組P7后和假定尚未傳輸進一步的確認消息，則達到發(fā)射窗口的盡頭。
如前所述，在發(fā)射傳輸數(shù)據(jù)分組P7后，計時器啟動。只要該計時器運行完畢，并且達到發(fā)射窗口的盡頭時，則發(fā)射關于接收機E的情況或狀態(tài)的詢問。在此，詢問為何不發(fā)射確認消息。還存在這樣一種可能性，即接收機處于無線電空白區(qū)內(nèi)，或由于其它原因不能被聯(lián)系上。在這樣一種情況下，該接收機不再為該業(yè)務被計費。接著，發(fā)射窗口重新移動，直到窗口的開始處于最后發(fā)射的數(shù)據(jù)分組中為止。
如果接收機E卻是如此被干擾操作，以致于該接收機E原則上決不發(fā)射確認消息，則這可通過所發(fā)射的詢問測出，其中隨后可收回用戶接收消息的權利。這譬如可通過由網(wǎng)絡啟動的從接收機組中注銷或譬如通過撤消用于對消息解密的密鑰來實現(xiàn)。
如果發(fā)射機S在計時器運行完畢之前卻重新收到一個確認消息，則計時器復位，向前推移發(fā)射窗口(一個位置)，并且可傳輸下一個數(shù)據(jù)分組(P8)。在這種情況下不發(fā)射關于終端設備狀態(tài)的詢問。
如果現(xiàn)在在所有接下來的分組中都重新按順序接收確認消息，則發(fā)射窗重新移動，直到窗口的開始處在當前所發(fā)射的分組中為止。
對于接收機E只返回發(fā)射未收到信息到發(fā)射機S的情況，則為防止接收機E的干擾操作以致于該接收機E只返回發(fā)射未收到信息到發(fā)射機S，在發(fā)端可設立一個計數(shù)器，該計數(shù)器對連續(xù)的未收到消息的數(shù)量進行計數(shù)。對此，在發(fā)射機S中，對每個接收機都管理這樣一個計數(shù)器。
通過使用這樣一個計數(shù)器只有如此長久地傳輸數(shù)據(jù)到接收機E，直到達到預定的值為止。于是，可由發(fā)射機S向接收機E發(fā)射一個關于接收機E的情況或狀態(tài)的詢問，其中可檢驗，為何由接收機E只發(fā)射未收到消息到發(fā)射機S。
在此，工作原理原則上如同開頭所述的發(fā)射窗口的方法，其中現(xiàn)在只對連續(xù)的未收到消息計數(shù)，隨后在出現(xiàn)規(guī)定的可自由選擇的計數(shù)狀態(tài)時，發(fā)射關于終端設備E的情況或狀態(tài)的詢問。在這樣一種情況下，重新出現(xiàn)的可能性是接收機處于無線電空白區(qū)，或由于其它原因不能進行數(shù)據(jù)傳輸。接收機在這樣一種情況下，不再對業(yè)務被計費。在此，計數(shù)器可重新置0。
如果接收機卻是如此進行干擾操作以使它只發(fā)射未收到消息，則這種情況可通過所發(fā)射的詢問測得。于是，就可從用戶收回接收消息的權利。這譬如也可重新通過從網(wǎng)絡啟動的從接收機組中注銷，或通過撤消用于對消息譯碼的密鑰來實現(xiàn)。
如果發(fā)射機S卻是在計時器運行完畢之前重新收到一個確認消息，則計數(shù)器不再升高，并可傳輸下一個數(shù)據(jù)組。在此，不發(fā)射關于接收機E狀態(tài)的詢問。如果隨后重新在所有的分組中按順序接收確認消息，則計數(shù)器重新置0。
權利要求
1.傳輸數(shù)據(jù)分組的方法，具有以下方法步驟-由發(fā)射機(S)發(fā)射一個數(shù)據(jù)分組到接收機(E)，-由接收機(E)發(fā)射收到數(shù)據(jù)分組的確認消息給發(fā)射機(S)，其特征在于，在發(fā)射數(shù)據(jù)分組時，啟動計時器以控制確認消息的接收。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不再發(fā)射數(shù)據(jù)分組。
3.按照權利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不再對數(shù)據(jù)分組計費。
4.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則由發(fā)射機(S)對接收機(E)進行狀態(tài)詢問。
5.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在收到確認消息時計時器復位，并且對數(shù)據(jù)分組進行計費。
6.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在沒有正確地和/或沒有接收到一個數(shù)據(jù)分組時，由接收機(E)發(fā)射一個未收到消息給發(fā)射機(S)。
7.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，接收到的未收到消息的數(shù)量在發(fā)射機(S)中存儲。
8.按照權利要求7所述的方法，其特征在于，在超過一個接收到的未收到消息的極限值時，由發(fā)射機(S)對接收機(E)進行狀態(tài)詢問。
9.在按照上述權利要求之一所述的一種方法中使用的終端設備。
10.傳輸數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)，具有-裝置，以由發(fā)射機(S)發(fā)射一個數(shù)據(jù)分組到接收機(E)，-裝置，以由接收機(E)發(fā)射收到數(shù)據(jù)分組的確認消息給發(fā)射機(S)，其特征在于，在發(fā)射數(shù)據(jù)分組時，啟動計時器控制確認消息的接收。
11.按照權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時問窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不再發(fā)射數(shù)據(jù)分組。
12.按照權利要求10或11之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不再對數(shù)據(jù)分組計費。
13.按照權利要求10-12之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果在接收機(E)中于由計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則由發(fā)射機(S)對接收機(E)進行狀態(tài)詢問。
14.按照權利要求10-13之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，在收到確認消息時，計時器復位和對數(shù)據(jù)分組計費。
15.按照權利要求10-14之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，在沒有正確地和/或沒有接收到一個數(shù)據(jù)分組時，由接收機(E)發(fā)射一個未收到消息給發(fā)射機(S)。
16.按照權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，接收到的未收到消息的數(shù)量在發(fā)射機(S)中存儲。
17.按照權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，在超過一個接收到的未收到消息的極限值時，由發(fā)射機(S)對接收機(E)進行狀態(tài)詢問。
18.在按照權利要求10-17之一所述的一種系統(tǒng)中使用的終端設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳輸數(shù)據(jù)分組方法，其中該方法包括的方法步驟有由發(fā)射機(S)發(fā)射一個數(shù)據(jù)分組到接收機(E)、并且由接收機(E)發(fā)射一個收到數(shù)據(jù)分組的確認消息給發(fā)射機(S)。在發(fā)射數(shù)據(jù)分組時，啟動計時器以控制確認消息的接收。按照本發(fā)明，如果在接收機(E)中由于計時器啟動的時間窗內(nèi)沒有輸入確認消息，則不對該數(shù)據(jù)分組計費。
文檔編號H04L12/56GK1659823SQ03812897
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月2日 優(yōu)先權日2002年6月5日
發(fā)明者M·貝克曼, M·埃克爾特, M·漢斯 申請人:西門子公司