СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛИНИЕЙ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE OF COMMUNICATION LINE CONTROL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к системам беспроводной связи, а более конкретно, к управлению линией связи в системах беспроводной связи.
Уровень техники
Повышенный спрос на беспроводные ресурсы для передачи речевых сообщений и сообщений данных иногда приводит к возрастанию ошибок передачи вследствие конфликтов одновременно передаваемых сигналов. Ошибки передачи также вызываются ненастной погодой, зонами затенения интенсивности сигнала, электрическими помехами или другими условиями, влияющими на радиоинтерфейс, приводя к потерям или повреждению одного или более пакетов при беспроводной связи. При возникновении потери или повреждения пакетов для повторной передачи потерянных данных обычно необходимы дополнительные беспроводные системные ресурсы.
Фиг.1A и 1B иллюстрируют традиционную схему восстановления потерянных или поврежденных пакетов в W-CDMA. Чертеж иллюстрирует типичное разнесение по времени в принимающем устройстве между опрашиваниями 120, принимаемыми от отправителя, потерянными пакетами 101-105, отчетами о состоянии, включающими в себя NAK (отсутствие подтверждения приема) 131-133, таймерами 141-143 запрета отчетов о состоянии и повторно передаваемыми пакетами 111-115. Фиг.1A показывает различные сигналы 101-120, принимаемые в принимающем устройстве, тогда как фиг.1B показывает NAK 131-133 и повторные передачи 111-115, отправляемые между принимающим устройством и отправителем. Интервалы 101-105 представляют поврежденные пакеты в принимающем устройстве.
После определения того, что пакет 101 поврежден, принимающее устройство отправляет обратно отправителю отчет о состоянии, который включает в себя NAK 131, инструктирующий отправителю инициировать повторную передачу поврежденного пакета 101. Традиционные отчеты о состоянии W-CDMA обычно должны включать в себя NAK для всех ожидающих интервалов порядковых номеров, которые появились с момента последнего в последовательности принятого порядкового номера. Эта необходимость включать все ожидающие интервалы порядковых номеров в традиционные отчеты о состоянии потребляет ценные беспроводные ресурсы. Например, беспроводные ресурсы потребляются, когда отчет о состоянии отправляется обратно отправителю с NAK для поврежденных пакетов, которые уже находятся в процессе повторной передачи, что приводит ко второй лишней фиктивной повторной передаче от отправителя.
Чтобы не допустить инициирования фиктивной повторной передачи и потери ценной беспроводной полосы пропускания, W-CDMA ввела механизм запрета отчетов о состоянии, таймеры 141-143 запрета отчетов о состоянии. Общий таймер запрета отчетов о состоянии начинается в момент отправки любого отчета о состоянии. В настоящее время W-CDMA требует, чтобы после запуска таймера запрета отчетов о состоянии, отчеты о состоянии более не передавались до запуска следующего таймера. Все опрашивания, принимаемые от отправителя во время выполнения таймера запрета отчетов о состоянии, задерживаются до запуска следующего таймера. После обнаружения поврежденного пакета отчет о состоянии с NAK для поврежденного пакета задерживается до того момента, когда истечет незаконченный таймер запрета отчетов о состоянии.
На фиг.1, как только отчет о состоянии, включающий в себя NAK 131, отправляется от принимающего устройства, таймер 141 запрета отчетов о состоянии запускается, который предотвращает передачу всех дополнительных отчетов о состоянии до момента своего завершения. Таким образом, когда обнаружен поврежденный пакет 102 (в момент выполнения таймера 141 запрета отчетов о состоянии), отчет о состоянии с NAK 132 для поврежденного пакета 102 задерживается до истечения таймера 141 запрета отчетов о состоянии. К моменту истечения таймера 141 запрета отчетов о состоянии повторная передача поврежденного пакета 101 принята в принимающем устройстве в качестве повторно переданного пакета 111, как показано на фиг.1A и 1B. По истечении таймера 141 запрета отчетов о состоянии принимающее устройство отправляет еще один отчет о состоянии, который включает в себя NAK 132, запрашивающий повторную передачу поврежденного пакета 102, ранее обнаруженного при выполнении таймера 141 запрета отчетов о состоянии.
Настоящее изобретение направлено на разрешение или, по меньшей мере, снижение воздействий одной или более вышеуказанных проблем.
Сущность изобретения
Раскрытые в данном изобретении аспекты изобретения разрешают вышеуказанные потребности посредством предоставления механизма отчетов о состоянии для режима RLC-AM, который обеспечивает гибкость конфигурирования и предоставляет прием несвоевременных протокольных блоков данных (PDU).
Согласно различным аспектам изобретения предусмотрены устройство, способы и машиночитаемые носители информации для управления линией связи. Аспекты включают в себя обнаружение в принимающем объекте поврежденного пакета от передающего объекта и отправку отсутствия подтверждения приема (NAK) от принимающего объекта обратно в передающий объект. В ответ на отправляемый NAK запускается таймер запрета NAK, ассоциативно связанный с поврежденным пакетом.
Согласно аспекту изобретения таймер запрета NAK ассоциативно связан с конкретным поврежденным пакетом и запрещает отправку всех дополнительных NAK для конкретного поврежденного пакета до истечения таймера запрета NAK. Тем не менее, если другие поврежденные пакеты обнаруживаются, таймер запрета NAK не запрещает отправку других NAK для других поврежденных пакетов. Согласно одному аспекту изобретения таймер запрета NAK первоначально задается для запуска в течение одного периода полного обхода время прохождения сигнала в прямом и обратном направлении (RTT).
Согласно аспекту изобретения таймер запрета подтверждения приема (ACK) запускается. Таймер запрета ACK может иметь длительность большую или меньшую таймера запрета NAK, в зависимости от требуемой способности к реагированию на продвижение вперед RLC-окна. Таймер запрета ACK задерживает отправку только ACK отчетов о состоянии до истечения таймера запрета ACK. Тем не менее таймер запрета ACK не задерживает отправку отчетов о состоянии, содержащих NAK.
Согласно аспекту изобретения счетчик ACK запускается при отправке ACK от принимающего объекта в передающий объект. Счетчик ACK увеличивается для каждого принятого своевременного РDU, позволяя отслеживать степень заполнения окна приема. Если счетчик ACK достигает заданного порогового значения, ACK отправляется. Заданный порог может определяться как процент от ширины RLC-окна.
Краткое описание чертежей
Фиг.1A и 1B иллюстрируют традиционную схему восстановления потерянных или поврежденных пакетов;
Фиг.2 иллюстрирует архитектуру сети, которая поддерживает связь между проводными и беспроводными станциями в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
Фиг.3 подробно иллюстрирует мобильную станцию и стационарную базовую станцию;
Фиг.4 иллюстрирует задержки, оказывающие влияние на повторную передачу пропущенных PDU, когда не более одного отчета о состоянии передано на RTT;
Фиг.5A и 5B иллюстрируют схему восстановления потерянных или поврежденных пакетов с помощью таймера запрета NAK в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
Фиг.6A и 6B иллюстрируют схему восстановления потерянных или поврежденных пакетов с помощью таймера запрета NAK, таймера запрета ACK и таймера запрета отчетов о состоянии в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
Фиг.7 иллюстрирует способ управления линией связи в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
Фиг.8 иллюстрирует подробности способа управления NAK в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
Фиг.9 иллюстрирует подробности способа управления ACK в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения; и
Фиг.10 иллюстрирует процедуру подсчета ACK, которая может быть использована для корректировки периода отчетов ACK, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
Аспекты изобретения раскрываются в последующем описании и связанных чертежах, направленных на различные варианты осуществления изобретения. Альтернативные варианты осуществления могут быть выполнены без отступления от духа и области применения изобретения. Для более четкого иллюстрирования изобретения некоторые элементы, которые хорошо известны специалистам в данной области, могут не описываться более подробно или могут опускаться, с тем чтобы не отвлекать от важных подробностей изобретения.
Термины "передающий объект" (или "отправитель") и "принимающий объект" (или "принимающее устройство") при использовании в данной сущности и формуле изобретения означают отношение осуществляющей связь станции к конкретному пакету, к примеру поврежденному пакету. Передающий объект - это станция или устройство связи, которое отправляет пакет. Принимающий объект - это станция или устройство связи, которое принимает пакет или, в случае поврежденного пакета, предназначено для приема пакета. Устройство, участвующее в двустороннем обмене данными, - это передающий объект для некоторых пакетов и принимающий объект для других пакетов. Передающие объекты имеют схему приема и схему передачи, как и принимающие объекты. Передающие объекты и принимающие объекты могут быть либо станциями беспроводной связи (к примеру, мобильными станциями), либо стационарными станциями, обменивающимися данными посредством кабелей или проводов. Термин "модуль данных протокола" (PDU) при использовании в данном документе - это единица информации, пакет или кадр, проходящая по сети или передаваемая между равноправными уровнями в сети. Термины "PDU" и "пакет" используются в данном документе взаимозаменяемо и задаются таким образом, чтобы иметь одинаковое значение.
Фиг.2 иллюстрирует типичную архитектуру 200 беспроводной сети, которая поддерживает связь между стационарными и беспроводными станциями в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Ряд конкурирующих систем беспроводной передачи речи, данных и содержимого в последнее время получили популярность. Одна из таких систем - W-CDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением сигналов), которая впервые выпущена в декабре 1999 года организацией 3GPP (Партнерский проект третьего поколения). Изначальная версия W-CDMA 1999 года иногда называется R-99. Хотя многие примеры и пояснения из данного документа ссылаются на систему W-CDMA, различные варианты осуществления могут реализовываться в соответствии со многими другими стандартами проводной или беспроводной связи, в том числе различными версиями и реализациями W-CDMA, cdma2000, GSM/GPRS или множества других технологий.
Беспроводная система 200 включает в себя базовую сеть 250, одну или более подсистем 240 радиосети, беспроводное абонентское оборудование 210 и проводное абонентское оборудование, такое как наземный телефон 260. Подсистемы радиосети, RNS 240, в свою очередь включают в себя один или более контроллеров радиосети, RNC 230, каждый из которых соединен с множеством базовых станций 220 (которые в W-CDMA обычно упоминаются как "Узел B"). В зависимости от особенностей реализации узел B 220 может принимать различные формы, упоминаемые под различными названиями, или иметь аспекты также других систем. Например, в некоторых системах базовые станции узла B 220 могут упоминаться как базовые приемопередающие станции (BTS) или система базовых станций (BSS). Контроллер радиосети, обозначенный RNC 230 на чертежах, в некоторых реализациях может принимать другие формы, упоминаться под другими названиями или также иметь аспекты других систем, например контроллера базовых станций (BSC), мобильного коммутационного узла (MSC) или обслуживающего узла поддержки GPRS (SGSN). SGSN - это, как правило, объект базовой сети, связанный с соединениями с коммутацией пакетов, а MSC - это объект базовой сети, связанный с соединениями с коммутацией каналов. Фиг.2 иллюстрирует беспроводное абонентское оборудование, UE 210, которое может быть известно под многими названиями, например сотовые телефоны, мобильные станции, беспроводные телефонные трубки и т.п. Область применения изобретения охватывает эти и другие аналогичные системы, названия, термины и реализации элементов аналогичных типов беспроводных систем.
Проиллюстрированная на чертежах сеть является просто примерной и может включать в себя любую систему, которая предоставляет связь по радиоинтерфейсу или посредством стационарного кабельного или проводного тракта связи между компонентами. Система может быть соединена способом, изображенным на фиг.2, или иным способом, известным специалистам в данной области техники. UE 210 и стационарная станция 260 может быть осуществлена в форме множества различных типов проводных или беспроводных устройств, в том числе одного или более из телефона, сотового телефона, вычислительной машины с беспроводным подключением, PDA (личного цифрового устройства), пейджера, навигационного устройства, модуля загрузки музыкального и видеосодержимого, беспроводного игрового устройства, модуля управления ресурсами или других аналогичных типов устройств, обменивающихся беспроводным способом посредством радиоинтерфейса. Услуги сотовой и других видов беспроводной связи позволяют обмениваться данными с несущей сетью посредством линии передачи данных или другой сетевой линии связи с помощью стационарной сети 250, которой может быть коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), Интернет, цифровая сеть с комплексными услугами (ISDN), одна или более локальных вычислительных сетей (ЛВС), глобальных вычислительных сетей (ГВС), виртуальных частных сетей (VPN) или другие аналогичные сети. Связь также может осуществляться с помощью стационарной стации 260, обменивающейся данными посредством PSTN или другой стационарной сети 250.
Беспроводная система 200 управляет сообщениями или другой информацией, обычно отправляемой UE 210 в качестве пакетов данных посредством RNS 240. Каждая RNC 230 может быть подключена к одной или более базовых станций узла B 220. В случае, если несколько узлов B 220 ассоциативно связано с UE 210, все узлы B 220 в активном наборе этого UE 210 могут иметь одинаковое понятие номера кадра E-DCH, так чтобы пакеты в из двух различных узлов B 220, участвующих в мягкой передаче обслуживания (SHO) с UE 210, могли корректно интерпретироваться и сортироваться. Подсистема RNS 240, в том числе RNC 230, управляет линиями радиосвязи между узлами B 220 и UE 210. Обычно RNC 230 включает в себя логику (к примеру, процессор или вычислительную машину) для управления и контролирования беспроводного UE 210. Логика RNC 230 управляет и контролирует такие функции, как маршрутизация, регистрация, аутентификация вызовов, обновление информации о местоположении, схемы передачи обслуживания и кодирования беспроводного UE 210, зарегистрированного в узле B, ассоциативно связанном с RNC 230.
RNC 230 соединен с узлами B 220 посредством сети, сконфигурированной для передачи данных и речевой информации, как правило, посредством сети стационарных линий связи способом, аналогичным взаимосвязям в сети 250. Передача данных в и из различных элементов RNC 230 и узлов B 220 обычно выполняется посредством этой наземной сети, которая может включать в себя модули Интернета или PSTN. В направлении обратного потока RNC 230 может быть соединена с несколькими сетями, такими как упомянутые выше (к примеру, PSTN, Интернет, ISDN и т.п.), тем самым обеспечивая доступ беспроводных устройств UE 210 к более обширной сети связи. Помимо передачи речи данные могут передаваться с помощью службы коротких сообщений (SMS) или других беспроводных (OTA) способов, известных в данной области техники.
Каждый узел B 220 имеет одно или более передающих устройств и принимающих устройств для отправки и приема информации от одного или более UE 210, ассоциативно связанных или зарегистрированных в этом узле B 220. Узел B 220 выполняет беспроводную широковещательную передачу сообщений данных и другой информации в UE 210 посредством OTA-способов, известных специалистам в данной области техники. Например, беспроводные сигналы между UE 210 и узлом B 220 могут базироваться на любой из нескольких различных технологий, в том числе, но не только, CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов), FDMA (множественный доступ с частотным разделением каналов), OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов), и любых системах, использующих гибрид технологий кодирования, таких как GSM или другие беспроводные протоколы, используемые в сетях обмена и передачи данных.
Фиг.3 подробно иллюстрирует узел B 220. Узел B 220 включает в себя кодер/декодер 225, который кодирует информацию для передачи и декодирует принимаемую информацию в соответствующем протоколе или схеме кодирования. Узел B 220 включает в себя схему 227 принимающего/передающего устройства для беспроводного приема и пакетов от UE 210 и для передачи и приема пакетов с помощью RNC 230 (которые могут отправляться по наземной линии связи). Узел B 220 также включает в себя процессор 221, который содержит схему или другую логику, позволяющую выполнять или осуществлять процессы и действия, связанные с беспроводной связью, и, в частности, процессы и действия, изложенные в данном документе.
Узел B 220 также может быть сконфигурирован таким образом, чтобы включать в себя запоминающее устройство 223 для хранения различных протоколов, процедур, процессов и программного обеспечения, используемого при осуществлении беспроводной связи, как изложено в данном документе. Например, запоминающее устройство 223 может хранить одну или более схем протоколов передачи или стратегий обмена данными с UE 210. Схемы, стратегии и протоколы передачи включают в себя информацию, касающуюся времени повторных передач вследствие потери или повреждения данных, избыточного кодирования версий (если осуществляется) и всех схем и протоколов кодирования, используемых для передачи и приема беспроводных данных. Эта информация также может храниться в запоминающем устройстве RNC 230 и передаваться узлу B 220 по мере необходимости или при выполнении периодических обновлений и обслуживания системы.
Варианты осуществления UE 210, показанного на фиг.3, обычно включают в себя процессор или другую логику 207, запоминающее устройство 209 и схему 211 кодера/декодера, которая выполняет функции, аналогичные функциям соответствующих элементов узла B 220. Например, схема 211 кодера или другая аналогичная схема в UE 210 может быть сконфигурирована для кодирования или иного заключения данных в пакеты для передачи узлу B 220. Каждый UE 210 также имеет антенну 213, схему 215 принимающего/передающего устройства и другую электронную аппаратуру для беспроводного приема и передачи информации, известную специалистам в данной области техники. Схема 215 принимающего устройства сконфигурирована на обнаружение того, повреждены ли принимаемые пакеты, а передающая схема сконфигурирована на отправку NAK обратно к передающему объекту (к примеру, узлу B 220) для поврежденного пакета. Узлы B 220 и UE 210, в качестве передающих объектов, должны иметь достаточную емкость запоминающего устройства для хранения необходимого числа пакетов, чтобы не допустить разрыва окна до того, как принят ACK на продвижение окна.
UE 210 включает в себя логику контроля функций UE 210, обозначенного на фиг.2 как процессор 207. На практике логика может быть сконфигурирована в форме одной или более схем обработки, выполняющих резидентную конфигурируемую логику, микропроцессора, процессора цифровых сигналов (DSP), микроконтроллера или комбинации этих или других аналогичных аппаратных средств, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения, сконфигурированного для того, чтобы, по меньшей мере, выполнять описанные в данном документе операции, например описанные в данном документе действия UE 210.
В зависимости от характеристик передачи в канале ошибки битов могут вызывать искажения, которые могут разрешаться посредством методик восстановления ошибок или повторной передачи. Вероятность того, что кадр содержит ошибку битов, является функций от частоты ошибок битов канала и объема данных в экземпляре или длины кадра. Беспроводная система 200 может быть реализована с помощью одного или более механизмов обнаружения и восстановления передач, подвергшихся ошибкам битов, например автозапрос на повторение (ARQ) или прямое исправление ошибок (FEC), или гибридный ARQ (HARQ). Системы HARQ добавляют применение прямого исправления ошибок (FEC) к методикам отправки подтверждения приема ARQ.
Беспроводные системы обычно используют канал обратной связи, который позволяет принимающему устройству отправлять обратно к передающему устройству информацию относительно успешности или сбоя передачи. Схемы восстановления после ошибок зачастую реализуются с помощью каналов внеполосной обратной связи, хотя некоторые схемы восстановления могут быть реализованы с помощью внутриполосной обратной связи. ARQ может быть реализована явно с помощью отсутствия подтверждения приема (NAK, иногда представляемого NACK) для запроса на повторную передачу. Альтернативно, ARQ может быть реализована неявно с помощью подтверждения приема (ACK) вместе с правилом тайм-аута.
Узел B 220 может быть сконфигурирован так, чтобы при приеме передачи от UE 210 отправлять ARQ-сигнал для предоставления обратной связи, касающейся передачи, в форме ACK или NAK. Например, в системе с явной внеполосной обратной связью ARQ, если данные от UE 210 повреждены или потеряны до приема узлом B 220, узел B отправляет обратно NAK, указывающий то, что UE 210 должен повторить сбойную передачу.
Беспроводная система 200 может быть реализована как система R-99 W-CDMA или в соответствии с любым из нескольких других беспроводных стандартов или технологий. Например, беспроводная система может соответствовать спецификации протокола управления радиосвязью (RLC) универсальной системы мобильной связи (UMTS) (3GPP TS 25.322 версия 6.0.0 редакция 6), которая явно полностью содержится в данном документе по ссылке. В R-99 W-CDMA протокол управления радиосвязью (RLC) обрабатывает функциональность синхронизации кадров и повторной передачи. RLC-протокол поддерживает три отдельных режима передачи: прозрачный (RLC-TM), без подтверждения приема (RLC-UM) и с подтверждением приема (RLC-AM). RLC в сочетании с физическим уровнем обладает достаточной гибкостью для поддержки различных типов QoS (к примеру, различных максимальных задержек и частот остаточных ошибок). За исключением незначительных усовершенствований традиционные реализации RLC не модифицировались с момента своего появления как части R-99. Большинство первоначальных компонентов RLC берут начало от ранних стадий разработки UMTS и остались неизмененными с этого момента. По мере появления новых признаков физического уровня было принято решение не вносить изменение в RLC, а вместо этого попытаться разрешить некоторые его ограничения на других уровнях. Это сделано, например, для того, чтобы адаптировать необходимость несогласованного приема модулей протокольных данных (PDU) для высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA).
R-99 W-CDMA использует механизм запрета отчетов о состоянии, чтобы не допустить ложных повторных передач. R-99 также использует ряд схем опрашивания, чтобы обеспечить прием, по меньшей мере, одного опроса во время выполнения механизма запрета отчетов о состоянии. Значение запрета отчетов о состоянии R-99 обычно задается на 40 или 60 мс большим ожидаемого периода полного обхода, чтобы учесть конечную полосу пропускания, доступную при выполнении повторной передачи. Предусмотрено несколько механизмов инициирования отчетов о состоянии. Например, отчеты о состоянии могут отправляться периодически через фиксированные интервалы времени или могут инициироваться вследствие отсутствующего PDU, если обнаружен разрыв в последовательности порядковых номеров. Альтернативно, отчет о состоянии может инициироваться в ответ на опрос, принимаемый от передающего объекта на другом конце линии связи, запрашивающей отчет о состоянии. Опрос может указываться передающим объектом, например, посредством задания бита в заголовке RLC-AM.
Что касается применения опросов для инициирования отчета о состоянии, предусмотрено несколько механизмов инициирования передачи опросов передающим объектом. Механизмы инициирования опросов включают в себя периодические опросы, опросы о последнем PDU в буфере передачи, использование таймера опросов, основанные на окнах опросы, основанные на счетчиках опросы каждый PDU (модуль протокольных данных) Poll_PDU или каждый модуль служебных данных (SDU) Poll_SDU. Эти триггеры опросов работают следующим образом. Для периодических опросов опрос инициируется с заданными периодическими временными интервалами. Для обнаружения буфера передачи опрос инициируется при обнаружении последнего PDU в буфере передачи или буфере повторной передачи, к примеру опрос может быть задан в заголовке последнего PDU в буфере передачи или повторной передачи. Для этого заголовки буферов передачи или повторной передачи могут конфигурироваться независимо. Для использования таймера опросов опрос инициируется через заданное фиксированное время после предыдущего опроса, если прием передаваемых еще не подтвержден после того, как истекает таймер. Схема таймера опросов обеспечивает избыточность в случае, если опрос потерян. Для основанных на окнах опросов опрос может быть инициирован после продвижения окна передачи на фрагмент, превышающий определенный фрагмент для окна передачи.
Для инициируемого по счетчикам запроса каждый PDU Poll_PDU, после передачи сообщения Poll_PDU PDU, инициируется опрос, когда параметр состояния VT(PDU) достигает значения Poll_PDU, которое задано верхними уровнями. Параметр состояния VT(PDU) увеличивается на единицу каждый раз, когда передается PDU AMD (данные подтвержденного режима) (включая повторные передачи PDU). Аналогично, для опроса в ходе каждого SDU Poll_SDU, опрос инициируется после передачи SDU Poll_SDU, когда параметр состояния VT(SDU) достигает значения Poll_PDU, которое задается верхними уровнями. Параметр состояния VT(SDU) увеличивается на один для данного SDU, когда AMD PDU, выполняющий первый сегмент SDU, назначен для передачи в первый раз.
Принимающий объект RLC-AM хранит ряд параметров состояния, в том числе VR(R), VR(H) и VR(MR). Параметр состояния VR(R) представляет последний своевременно принятый порядковый номер. VR(R) помечает начало окна приема. Параметр состояния VR(H) является наивысшим порядковым номером для любого принимаемого PDU. Параметр состояния VR(MR) является наивысшим порядковым номером, который считается действительным. VR(R) помечает окончание окна приема. По сути, VR(MR) задается равным VR(R) + RxWindowSize. Что касается RLC-окна, окна приема и окна передачи, следует отметить, что эти термины используются взаимозаменяемо в данной области техники, даже если они имеют различное значение. Когда RLC конфигурируется, создается два окна одинакового размера, окно принимающего устройства (иногда называемое окном приема) в принимающем объекте и окно передачи в передающем объекте. Окно приема продвигается вперед по мере приема своевременных PDU. Если PDU не принимаются своевременно (к примеру, есть брешь в один или боле PDU), то продвижение окна приема отодвигается до приема повторной передачи или отмены пропущенного PDU (к примеру, если достигнуто максимальное число повторных передач). Окно передачи продвигается каждый раз, когда передающий объект принимает ACK от принимающего объекта, указывающий, что PDU до определенного номера PDU приняты надлежащим образом и своевременно. Термин RLC-окно часто используется в отношении RLC в целом.
Как описано выше, каждый отчет состояния RLC в традиционных системах должен включать в себя NAK по всем брешам или интервалам отсутствия данных, обнаруженным в окне приема. Следовательно, традиционные сети используют запрет отчетов о состоянии немного больше периода полного обхода RLC. Например, в традиционных реализациях R-99 W-CDMA значение запрета отчетов о состоянии обычно задается равным на 40-60 мс больше предполагаемого периода полного обхода. В традиционных конфигурациях W-CDMA в ходе устойчивой передачи данных отчеты о состоянии передаются один раз на период полного обхода RLC.
Авторы настоящего изобретения выявили недостатки задержки вследствие передачи только одного отчета о состоянии на период полного обхода (RTT). Требование W-CDMA о том, что дополнительные отчеты о состоянии не должны отправляться в ходе выполнения традиционного счетчика запрета отчетов о состоянии, зачастую приводит к задержкам повторной передачи поврежденных пакетов. Фиг.4 иллюстрирует задержки повторно передаваемых пакетов для восстановления пропущенных или поврежденных PDU для традиционной схемы передачи только одного отчета состояния на RTT. В этом примере идентификаторы 401, 403, 405, 407 и 409 представляют отчеты о состоянии, передаваемые от принимающего объекта обратно к передающему объекту. После передачи отчета 401 о состоянии запускается таймер 421 запрета отчетов о состоянии. В соответствии с традиционными реализациями W-CDMA отчеты о состоянии не могут отправляться во время выполнения таймера 421 запрета отчетов о состоянии. По истечении таймера 421 запрета отчетов о состоянии может быть передан отчет 403 о состоянии, после задержки 431 вследствие таймера 421 запрета отчетов о состоянии. То же применимо для всех отчетов о состоянии, отправляемых в традиционной W-CDMA. После каждого из отчетов 401-409 о состоянии один из таймеров 421-427 запрета отчетов о состоянии запускается и действует в течение одного RTT или немного дольше одного RTT. Таймеры 421-427 запрета не допускают отправку следующего отчета о состоянии до истечения исполняемого таймера 421-427 запрета отчетов о состоянии. Отчеты 401-409 о состоянии включают в себя NAK всех брешей, обнаруженных в соответствующем окне приема (к примеру, поврежденных PDU 411, 413 и 415).
В этом примере этапы 411, 413 и 415 означают обнаружение трех новых брешей в порядковых номерах RLC. Поскольку один из таймеров 421-427 запрета отчетов о состоянии действует, когда обнаруживается каждая из брешей, есть задержка между обнаружением бреши и передачей соответствующего NAK в следующем отчете о состоянии. Задержки для брешей 411, 413 и 415 показаны как 431, 433 и 435 соответственно. Поскольку ошибки передачи не коррелируются с распределением во времени отчетов о состоянии, дополнительная задержка единообразно распределяется между нулем (0) и значением таймера запрета отчетов о состоянии. В традиционных системах значений таймера запрета отчетов о состоянии задается примерно равной RTT. Это означает, что общая задержка между временем, когда обнаружена брешь, и временем, когда принимается повторная передача, в среднем в 1,5 раза превышает период полного обхода. Отметим, что этой задержкой затрагивается только первая повторная передача для конкретной бреши. В случае сбоя первой повторной передачи для бреши вторая и все последующие повторные передачи для этой бреши задерживаются только на RTT.
Для таких протоколов, как RLC-AM и TCP, которые базируются на окне передачи для управления обменом данных, передачи подтверждения приема ACK используются для продвижения вперед окна передачи. Для относительно большого размера окна задержка отправки подтверждений приема не сильно влияет на производительность. В настоящее время в традиционных реализациях RLC-AM ACK отправляются с одинаковой частотой вне зависимости от того, есть ли какие-либо NAK, о которых следует сообщать. Передающий объект должен иметь возможность хранить определенное число PDU, чтобы не допустить разрыва окна до того, как принят ACK на продвижение окна, при условии, что нет ошибок в ходе передачи. Обычно, объем данных для буферизации посредством передающего объекта между приемами двух последовательных отчетов о состоянии (к примеру, максимум буферизованных данных) соответствует объему данных, который может передаваться за время, в два раза превышающее период полного обхода. Буферизация PDU может быть более важной в HSDPA, чем в R-99, поскольку в HSDPA размер RLC-окна более ограничен. Например, при условии периода полного обхода в 200 мс и размера PDU в 320 бит максимальная допустимая скорость передачи данных: 2048×320/(2×0,2)=1,63 Мбит/с. В случае HSDPA запрет отчетов о состоянии зачастую может быть сконфигурирован как меньшее значение, поскольку в оптимальном состоянии канала частота остаточных ошибок очень низкая. Тем не менее, если используется одинаковая конфигурация по всей соте, пользователи в областях с неоптимальными характеристиками канала затрагиваются большим числом ложных повторных передач.
Недостаток традиционного RLC заключается в том, что передача отчетов о состоянии чаще, чем один раз на RTT, может приводить к ложным повторным передачам. Но ограничение отчетов о состоянии не более одного на RTT, в свою очередь, приводит к большим задержкам в продвижении RLC-окна и отправке NAK для отсутствующих PDU. Традиционные реализации RLC включают в себя ряд ограничений, которые делают невозможным корректировку задержек NAK и ACK. Например, традиционные отчеты о состоянии включают в себя NAK для всех брешей в порядковом номере (SN), и отчеты о состоянии отправляются на одинаковой скорости вне зависимости от того, присутствуют ли какие-либо NAK, и несмотря на то, что ACK не обязательно должны отправляться так часто. Это требование традиционных реализаций RLC приводит к ложным повторным передачам, если только период отчетов не превышает период полного обхода.
Раскрытые в данном документе различные варианты осуществления предоставляют большую гибкость посредством независимого отслеживания брешей в последовательности PDU. Помимо обычного таймера запрета отчетов о состоянии (который применим для всех брешей), предусмотрен отдельный таймер на брешь. Этот таймер, называемый таймером запрета NAK, не запрещает передачу PDU состояния. Таймер запрета NAK для данной бреши запрещает включение NAK, ссылающихся на эту брешь в любом передаваемом отчете о состоянии, до истечения таймера запрета NAK для данной бреши. Комбинация опросов и запрета отчетов о состоянии позволяет системе задавать частоту, с которой генерируются отчеты, а также обеспечивает возможность эффективного использования триггера отчетов о состоянии пропущенных PDU.
Традиционная схема, проиллюстрированная на фиг.1A и 1B, иногда может требовать меньшего числа передач NAK (к примеру, 131, 132 и 133), чем число NAK, передаваемых посредством раскрытых в данном документе (к примеру, фиг.5A-5B, 531, 532, 533 и 534). Но традиционная схема не позволяет уменьшать задержку в отправке обратной связи. Варианты осуществления обеспечивают большую гибкость в нахождении компромисса между задержкой на обратную связь для большего числа отчетов о состоянии. Более частая отправка передач отчетов о состоянии в соответствии с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления предоставляет более равномерное распределение повторных передач. Дополнительно, таймеру запрета отчетов о состоянии различных раскрытых в данном документе вариантов осуществления могут присваиваться меньшие значение, чем таймеру запрета отчетов о состоянии традиционных систем без возрастания вероятности ложных повторных передач.
ACK отправляет от принимающего объекта обратно к передающему объекту даже так часто, чтобы сообщать о последнем своевременно принятом порядковом номере, т.е. чтобы обновить начало RLC-окна. ACK обычно включается в отчет о состоянии, содержащий NAK. Тем не менее, если нет доступных NAK, в зависимости от поддерживаемого размера окна, может быть необходимо инициировать передачу ACK.
Во избежание необязательного инициирования ACK, когда нет NAK для отправки, раскрытые в данном документе различные варианты осуществления предоставляют счетчик запрета ACK. Таймеру может присваиваться большее значение, чем таймеру запрета NAK. Отчеты о состоянии, включающие в себя NAK, должны задерживаться только в том случае, если таймера запрета отчетов о состоянии выполняется или если ассоциативно связанный таймер запрета NAK еще не истек. Тем не менее только ACK отчеты о состоянии, т.е. отчеты о состоянии только с ACK, но без NAK, должны задерживаться в том случае, если выполняется таймер запрета отчетов о состоянии или таймер запрета ACK. Поскольку таймер запрета NAK является конкретным для NAK в различных вариантах осуществления, он не должен влиять на передачу отчета о состоянии с другим NAK или любым ACK.
Фиг.5A-B иллюстрируют аспекты схемы восстановления потерянных или поврежденных беспроводных пакетов в соответствии с раскрытыми в данном документе различными вариантами осуществления. Фиг.5A иллюстрирует счетчик запрета NAK, показывающий примерное распределение по времени в принимающем объекте между опросами, принимаемыми от передающего объекта 520, потерянными пакетами 501-505, отчетами о состоянии, отправляющими NAK 531-534 обратно к передающему объекту, счетчиками 541-544 запрета NAK и повторно передаваемыми пакетами 511-515. Интервалы 501-505 представляют поврежденные пакеты в принимающем объекте. Тогда как фиг.5A показывает различные сигналы 501-520, принимаемые в принимающем объекте, фиг.5B показывает NAK 531-534 и повторные передачи 511-515, отправляемые между принимающим объектом и передающим объектом. Для простоты таймеры запрета ACK и таймеры запрета отчетов о состоянии не рассматриваются в описании таймеров запрета NAK, предоставляемом в связи с фиг.5A и 5B. Таймеры запрета ACK и таймеры запрета отчетов о состоянии описываются ниже в связи с фиг.6A и 6B.
После определения того, что пакет (к примеру, пакет 501) поврежден, принимающий объект передает обратно к передающему объекту отчет о состоянии, который включает в себя NAK 531, инструктирующий передающий объект инициировать повторную передачу поврежденного пакета 501. Для недопущения инициирования ложной повторной передачи запускается таймер 541 запрета NAK. В соответствии с различными вариантами осуществления, таймер запрета NAK запускается, как только отправляется отчет о состоянии, содержащий NAK. В отличие от таймеров запрета отчетов о состоянии традиционных реализаций W-CDMA раскрытый в данном документе таймер запрета NAK является конкретным для NAK. Будучи конкретным для NAK, таймер запрета NAK только запрещает дополнительные NAK для конкретного потерянного PDU, или если есть брешь в несколько последовательных потерянных PDU, таймер запрета NAK запрещает дополнительные NAK для последовательных потерянных PDU бреши до истечения таймера запрета NAK. При использовании в данном документе считается, что таймер запрета NAK, который является конкретным для NAK, ассоциативно связан с одним или более поврежденными пакетами, и, таким образом, дополнительные NAK не отправляются для этих одного или более поврежденных пакетов до истечения таймера запрета NAK. Это отличие от общего таймера запрета отчетов о состоянии традиционного уровня техники, который вообще запрещает все дополнительные отчеты о состоянии до истечения таймера.
Как показано на фиг.5, как только отчет о состоянии, включающий в себя NAK 531, отправляется из принимающего объекта, таймер 541 запрета отчетов о состоянии запускается, тем самым не допуская передачу дополнительных NAK для поврежденного пакета 501 до истечения таймера 541 запрета NAK. Тем не менее, поскольку таймер 541 запрета NAK является конкретным для NAK относительно NAK для поврежденного пакета 501, другие NAK для других поврежденных PDU не блокируются. Следовательно, после обнаружения поврежденного PDU 502 принимающий объект может отправлять NAK 532 несмотря на то, что таймер 541 запрета NAK все еще выполняется. Опросы, принимаемые от передающего объекта во время выполнения таймера запрета NAK, не обязательно должны игнорироваться вследствие таймера запрета NAK. Как упоминалось выше, если есть брешь на два или более последовательных потерянных PDU, таймер запрета NAK запрещает дополнительные NAK в течение последовательных потерянных PDU бреши до истечения таймера запрета NAK. Например, поврежденные PDU 504 и 505 создают брешь в два последовательных потерянных PDU. В некоторых вариантах осуществления резерв по ресурсам сохраняется посредством отправки вместо отправки двух NAK одного NAK 534 для двух поврежденных пакетов 504 и 505. В этих случаях один таймер 544 запрета NAK может быть запущен для NAK 534, сообщая об обоих поврежденных пакетах 504-505 бреши. Считается, что таймер 544 запрета NAK ассоциативно связан с потерянным PDU 504 и потерянным PDU 505, тем самым не допуская отправки дополнительных NAK для любого из двух потерянных PDU до истечения таймера 544 запрета NAK.
Что касается передачи отчетов о состоянии и, в частности, распределения по времени отправки NAK для поврежденных пакетов, в общем, отчет о состоянии отправляется после приема опроса, отправленного от передающего объекта. Тем не менее в различных реализациях отчет о состоянии, содержащий NAK, может отправляться при обнаружении поврежденного PDU, не дожидаясь опроса. Например, в W-CDMA параметр "индикатор отсутствующих PDU" может быть сконфигурирован на отправку NAK для вновь обнаруженного поврежденного PDU, не дожидаясь опроса. Даже при настройке этого параметра на отправку NAK без опроса NAK может задерживаться на ожидающий выполнения таймер запрета отчетов о состоянии.
Фиг.6A иллюстрирует взаимодействие между таймерами запрета NAK, таймерами запрета ACK и таймерами запрета отчетов о состоянии в соответствии с различными вариантами осуществления. Чертеж иллюстрирует три типа таймеров, таймеры 641-642
запрета NAK, таймеры 650 запрета отчетов о состоянии и таймеры 661-663 запрета ACK. Таймеры запрета NAK являются конкретными для NAK. Это означает, что после отправки NAK до истечения таймера запрета NAK он запрещает передачу всех дополнительных NAK для поврежденного PDU, ассоциативно связанного с таймером запрета NAK, но не запрещает отправку NAK для других потерянных PDU. Конкретный для NAK таймер запретов NAK, ассоциативно связанный с одним потерянным PDU, не запрещает отправку NAK для другого потерянного PDU. Таймерам запрета NAK, как правило, присваиваются значения, немного превышающие один RTT (к примеру, иногда на 20-100 мс дольше RTT). С другой стороны, таймеры запрета отчетов о состоянии не являются конкретными для NAK. Таймер запрета отчетов о состоянии не допускает отправки всех отчетов о состоянии до своего истечения. Следовательно, если имеется NAK для отправки, NAK задерживается до истечения выполняющегося таймера запрета отчетов о состоянии. Таймерам запрета отчетов о состоянии может присваиваться любое время, но в соответствии с различными вариантами осуществления, они задаются равными периоду, чуть превышающему RTT. Таким образом, параметр состояния VR(R) для последнего своевременного принятого порядкового номера (представляющего начало окна приема) обновляется часто, тем самым перемещая RLC-окна вовремя. Таймеры ACK не допускают передачи только тех отчетов о состоянии, которые содержат ACK, но не NAK, до истечения выполняющегося таймера ACK. Тем не менее таймеры ACK не запрещают или задерживают отчеты о состоянии, которые содержат NAK. Дополнительно в некоторых вариантах осуществления, если имеется NAK для отправки, отчет о состоянии отправляется (поскольку таймеры ACK не задерживают NAK), и отчет о состоянии, выданный NAK, также может включать в себя ACK, поскольку он отправляется в любом случае.
По мере приема PDU, в зависимости от характеристик канала, принимающий объект может обнаруживать поврежденный пакет время от времени (к примеру, PDU 601 и 602). В некоторых реализациях NAK может отправляться сразу, даже если опрос не принят от передающего устройства, тогда как в других реализациях принимающий объект может подождать приема следующего опроса для инициирования передачи NAK. Тем не менее в любой реализации отчет о состоянии, содержащий NAK, не отправляется, если действует выполняющийся таймер запрета отчетов о состоянии. В примере, проиллюстрированном на фиг.6A, NAK 631 для поврежденного PDU 601 не отправляется сразу, поскольку таймер 651 запрета отчетов о состоянии выполняется. NAK 631 для поврежденного PDU 601 задерживается таймером 651 запрета отчетов о состоянии до истечения в момент времени 691. Следует отметить, что в момент времени 691 таймер 661 запрета ACK запущен. Тем не менее, поскольку таймеры запрета ACK не задерживают и не оказывают влияние на передачу NAK, NAK для поврежденного пакета 601 отправляется даже несмотря на то, что таймер 661 запрета ACK в данный момент запущен. Дополнительно отчет о состоянии, содержащий NAK 631, в некоторых вариантах осуществления также может включать в себя ACK, даже если таймер 661 ACK действует. Отправка ACK с отчетом о состоянии не увеличивает требуемые ресурсы, поскольку отчет о состоянии, инициированный для NAK 631, все равно будет отправлен. В некоторых вариантах осуществления, если ACK прилагается к NAK в отчете о состоянии, отправленном в момент выполнения таймера запрета ACK, таймер запрета ACK в таком случае может быть сброшен.
В традиционных системах таймеры запрета отчетов состоянии, как правило, равны или немного превышают значение RTT. В соответствии с раскрытыми в данном документе различными вариантами осуществления таймеры запрета отчетов о состоянии могут быть значительно меньше по продолжительности, чем RTT, зачастую в несколько раз меньше (к примеру, таймеры 650 запрета отчетов о состоянии). Фиг.6A иллюстрирует примерный случай, в котором таймерам (641-642) запрета NAK присвоено значение примерно в два и полтора раза выше, чем таймерам запрета отчетов о состоянии, тогда как таймерам запрета ACK присвоено значение в три раза больше таймеров запрета отчетов о состоянии. Используя то, что таймеры запрета отчетов о состоянии гораздо короче RTT, различные варианты осуществления позволяют обновлять параметр состояния VR(R) для последнего своевременного принятого порядкового номера и тем самым продолжать продвижение RLC-окна вперед с меньшей задержкой.
Фиг.7 иллюстрирует способ управления линией связи в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Способ начинается на этапе 701 и переходит к этапу 705, где обнаруживается PDU. На этапе 705 предполагается прием данных от передающего объекта в течение заданного периода времени, временного интервала или TTI (интервала времени передачи) в принимающем объекте. Например, принимающий объект (к примеру, UE 210 на фиг.2) может предположительно принимать пакет данных от передающего объекта (к примеру, узел B 220) в конкретном временном интервале (к примеру, 501 на фиг.5A). Принимающим объектом не обязательно должна быть только мобильная станция. Принимающим объектом может быть стационарная станция (к примеру, узел B 220 или наземный телефон 260 на фиг.2), а передающим объектом может быть другая стационарная станция или мобильная станция. Конкретная станция, участвующая в двусторонней связи, является принимающим объектом некоторых PDU и передающим объектом других PDU. После обнаружения того, принят ли PDU, способ переходит от этапа 705 к этапу 707.
На этапе 707 принимающий объект определяет то, корректно ли принят PDU (к примеру, 511 или 580 на фиг.5) или он поврежден (к примеру, 501-505). Корректно принятый пакет может быть либо повторно переданным пакетом (к примеру, 511-515), либо может быть пакетом, переданным первый раз, начальной передачей (к примеру, 580 и другие пакеты на фиг.5, которые не помечены). Дополнительно корректно принятый пакет может быть результатом пакета, который содержал поврежденные данные, но восстановлен с помощью исправления ошибок. Поврежденный пакет (иногда называемый потерянным пакетом) может содержать ошибочные или не поддающиеся расшифровке данные или может быть вообще не принят. В качестве части этапа 707 принимающий объект в некоторых вариантах осуществления может выполнять проверку ошибок для определения того, является ли PDU поврежденным. Проверка ошибок может влечь за собой любые из нескольких процедур или алгоритмов проверки ошибок (к примеру, контроль с введением избыточности, такой как контрольная сумма, контроль циклическим избыточным кодом (CRC), контрольная сумма кадра (FCS) или коды коррекции ошибок (ECC), такие как коды Хемминга, код Рида-Соломона, код Рида-Мюллера, код Binary Golay, сверточный код, турбокод или другой аналогичный тип схемы обнаружения ошибок схемы обнаружения и исправления). Проверка того, являются PDU корректно принятыми или поврежденными, на этапе 707 может содержать такие действия, как выполнение канальных измерений или измерений мощности приема, неявная оценка качества приема мобильного устройства или любой другой тип аналогичной процедуры или теста на ошибки при приеме, известный специалистам в данной области техники. Если на этапе 707 определено, что PDU поврежден, способ переходит к этапу 709 для процедуры NAK. Процедура NAK на этапе 709 подробнее описана на фиг.8.
После завершения процедуры NAK этапа 709 способ переходит к этапу 711 для выполнения процедуры подсчета ACK. Некоторые варианты осуществления могут реализовывать процедуру подсчета ACK, тогда как другие нет. Если процедура подсчета ACK не реализуется, способ переходит сразу от этапа 709 к этапу 703, на котором определяется то, завершен ли обмен данными. В вариантах осуществления, где процедура подсчета ACK реализуется, выполняется процедура этапа 711. Процедура подсчета ACK этапа 711 подробнее описана на фиг.10. После завершения процедуры подсчета ACK способ переходит к этапу 703.
Возвращаясь к этапу 707, если на нем определено, что PDU принят корректно, способ переходит к этапу 713, на котором определяется, является принятый PDU начальной передачей новых данных или повторной передачей данных, которые ранее повреждены. Если определено, что PDU - это новые данные, способ переходит к этапу 715 для процедуры ACK. Если на этапе 713 определено, что принятый PDU является повторной передачей ранее поврежденного пакета, способ переходит к этапу 719. На этапе таймер запрета NAK, ассоциативно связанный с повторной передачей, останавливается или удаляется, если он еще запущен. Поскольку повторно переданный пакет принят, все ассоциативно связанные с повторно переданным пакетом NAK, которые могли быть поставлены в очередь на передачу, более не требуются, и поэтому отбрасываются без отправки. Способ переходит от этапа 719 к этапу 715. Процедура ACK этапа 715 подробнее описана на фиг.9. Процедура ACK этапа 715 приводит либо к передаче ACK, либо, если таймер запрета ACK действует, к постановке ACK в очередь на передачу, когда таймер запрета ACK истечет.
По завершении процедуры ACK этапа 715 способ переходит к этапу 717 для определения того, есть ли истекшие таймеры запрета NAK из ранее поврежденных пакетов, для которых передача по-прежнему не принята. Хотя таймеру запрета NAK может быть присвоено любое значение в принимающем объекте, как правило, лучше всего задать значение таймера запрета NAK немного большим одного периода на полный обход (RTT). RTT - это предполагаемое время на передачу NAK обратно к передающему объекту, обработку в передающем объекте и последующей отправки передающим объектом повторной передачи к принимающему объекту. Значение RTT может в какой-либо степени зависеть от характеристик канала или, в случае наземной линии связи, от маршрута передачи сигнала. Задание таймеру запрета NAK значения, немного превышающего один RTT, позволяет устранить ложные повторные передачи, т.е. одну или более дополнительных ненужных повторных передач, вызываемых отправкой дополнительного NAK, даже если уже активирована повторная передача предыдущим NAK. Следовательно, таймерам запрета NAK обычно присваивается значение примерно в один RTT или немного больше одного RTT. Например, таймерам запрета NAK может быть задано значение RTT плюс дополнительный временной интервал передачи (TTI), RTT+2xTII, RTT+3xTII или, возможно, большее значение времени, если характеристики позволяют это. В некоторых вариантах осуществления значение таймера запрета NAK может быть измерено как процент от RTT, к примеру, 110% и т.п. Для любого присвоенного таймеру значения, по истечению таймера запретов NAK для конкретного поврежденного PDU другой NAK может отправляться для конкретного поврежденного PDU. Хотя отправка второго NAK (или последующих NAK) иногда может приводить к ложным повторным передачам, задержка на отправку дополнительных NAK, создаваемый таймером запрета NAK, значительно снижает число ложных повторных передач.
Если на этапе 717 определено, что есть истекший таймер запрета NAK, для которого передача не принята (или повреждена), способ переходит с этапа 717 к этапу 721 по ветви "ДА". В некоторых системах может быть ограничение на число NAK для отправки по конкретному поврежденному пакету, например, чтобы не допустить разрыва связи. В этих системах на этапе 721 определяется, отправлено ли максимальное число NAK для пакета. Если нет, способ переходит от этапа 721 по ветви "НЕТ" к этапу 709 для выполнения процедуры NAK и инициирования другого NAK для поврежденного пакета. Если на этапе 721 определено, что максимальное число повторных передач отправлено, способ переходит от этапа 721 по ветви "ДА" для выполнения процедуры ошибок на этапе 723. Процедура ошибок может содержать сообщение об ошибке в систему и, возможно, процедуру восстановления после ошибки или интерполяцию данных с помощью данных из соседних пакетов, в качестве показателя регулируемого интервала, для заполнения бреши PDU. Альтернативно, поврежденный интервал может быть оставлен пустым. После завершения процедуры на этапе 723 способ переходит к этапу 703.
Возвращаясь к этапу 717, если на нем определено, что нет истекших таймеров запрета NAK для ранее отправленных NAK, способ переходит с этапа 717 к этапу 703 по ветви "НЕТ". На этапе 703 определяется, завершен ли обмен данными, к примеру закончена ли передача данных, или один или более пользователей разъединились или повесили трубку. Если на этапе 703 определено, что обмен данными не завершен, способ переходит от этапа 703 по ветви "НЕТ" к этапу 705 для обнаружения того, принят ли PDU в следующем интервале. Если обмен данными завершен, способ переходит от этапа 703 по ветви "ДА" к этапу 725 для выполнения процедуры завершения обмена данными, и способ завершается.
Фиг.8 иллюстрирует способ инициирования NAK как части управления линией связи в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. В частности, фиг.8 подробно иллюстрирует процедуру NAK этапа 709 на фиг.7. По сути, этап 801 на фиг.8 обычно выполняется после этапа 707 или 721 на фиг.7. Если этап 801 выполняется после этапа 721, то нет выполняющегося конкретного для NAK таймера запрета NAK для обрабатываемого поврежденного пакета данных, поскольку на этапе 717 определено, что предыдущий таймер запрета NAK истек. На этапе 801 определяется, есть ли выполняющийся таймер запрета NAK, который не допускает передачу NAK в ответ на поврежденный пакет на этапе 707. Достаточно часто нет запущенного таймера запрета NAK, поскольку поврежденный пакет является либо первой передачей, для которой нет таймера запрета NAK, либо поврежденный пакет является повторной передачей, для которой таймер запрета NAK истек или практически истек. Для этих случаев, в которых принимающий объект может обнаруживать, что поврежденный пакет является повторной передачей, принимающий объект может прервать оставшееся время таймера запрета NAK, поскольку нет необходимости более задерживать отправку другого NAK.
Если на этапе 801 определено, что есть выполняющийся таймер запрета NAK, способ переходит от этапа 801 по ветви "ДА" к этапу 803, чтобы поставить NAK в очередь на отправку позднее по истечении таймера запрета NAK. В некоторых вариантах осуществления NAK может отправляться в ответ на истечение таймера запрета NAK, тогда как в других вариантах осуществления система после определения того, что имеется NAK для отправки, может проверить запущенный таймер запрета NAK и отправить NAK, если ничего не найдено. После постановки NAK в очередь на отправку на этапе 803 способ переходит к этапу 703 по фиг.7. Если на этапе 801 определено, что нет действующего таймера запрета NAK, способ переходит от этапа 801 к этапу 805 по ветви "НЕТ".
На этапе 805 определяется, есть ли запущенный таймер запрета отчетов о состоянии, который запрещает отправку всех отчетов о состоянии, которые содержат NAK. Таймеры запрета отчетов о состоянии, которые не являются конкретными для любых данных пакетов или NAK, обычно задаются равными значению, немного меньшему RTT, для более быстрого продвижения вперед RLC-окна. Обычно таймеры запрета отчетов о состоянии могут задаваться равными от одной второй до одной десятой RTT. В исключительных случаях таймерам запрета отчетов о состоянии может присваиваться значение не более одного RTT и не менее ширины одного интервала. Если на этапе 805 определено, что таймер запрета отчетов о состоянии запущен, способ переходит от этапа 805 по ветви "ДА" к этапу 803, чтобы поставить в очередь NAK для отправки, когда таймер запрета отчетов о состоянии более не выполняется. Если на этапе 805 определено, что нет запущенных таймеров запрета отчетов о состоянии, способ переходит от этапа 805 по ветви "НЕТ" к этапу 807. На этапе 807 NAK передается от принимающего объекта к передающему объекту, и способ переходит к этапу 703 по фиг.7.
Фиг.9 иллюстрирует способ инициирования ACK как части управления линией связи в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. В частности, фиг.9 подробно иллюстрирует процедуру ACK этапа 715 на фиг.7. По сути, этап 901 фиг.9 обычно выполняется после этапа 713 или этапа 719 по фиг.7. На этапе 901 определяется, насколько должно быть перемещено RLC-окно, до какого интервала все PDU корректно приняты (включая повторную передачу) или иным образом учтены. Параметр состояния VR(R) представляет последний своевременно принятый порядковый номер, являющийся началом окна приема. Этап 901 определяет, насколько можно продвинуть окно, к примеру, на основе значения параметра состояния VR(R). Временной интервал или экземпляр HARQ, который является последним корректно принятым последовательным PDU, - это интервал, для которого отправляется ACK. В отчете о состоянии подтверждать необходимо только прием PDU.
Обычно предполагается в соответствии с заранее согласованным соглашением, что все PDU до указанного в ACK приняты корректно. В некоторых других вариантах осуществления это может достигаться более неудобным способом посредством перечисления всех принятых PDU вместо указания последнего корректно принятого PDU для продвижения вперед окна. После того как на этапе 901 принято решение о том, насколько передвигать окно и прием какого PDU должен быть подтвержден, способ переходит к этапу 903.
На этапе 903 определяется, есть ли действующий таймер запрета ACK. Таймеру запрета ACK может быть присвоено любое из широкого диапазона значений в принимающем объекте в зависимости от параметров связи и требований к актуальности данных. Например, для относительно высоких скоростей передачи данных таймеру запрета ACK может быть присвоено значение немного меньше, чем RTT, для более быстрого продвижения вперед окна приема. С другой стороны, для относительно небольших скоростей передачи данных таймеру запрета ACK может быть присвоено большее значение, чем таймеру запрета NAK (который часто имеет значение, немного превышающее один RTT), особенно в случае отсутствия острой необходимости продвижения вперед окна приема. Дополнительно, если реализован счетчик ACK, таймеру запрета ACK может быть присвоено относительно большое значение, поскольку таймер запрета ACK выступает в качестве показателя регулируемого интервала.
Если на этапе 903 определено, что таймер запрета ACK запущен, способ переходит от этапа 903 по ветви "ДА" к этапу 905, чтобы поставить в очередь ACK для передачи, когда таймер запрета ACK более не выполняется. В некоторых вариантах осуществления ACK может отправляться в ответ на истечение таймера запрета ACK, тогда как в других вариантах осуществления принимающий объект после определения того, что имеется ACK для отправки, может проверить запущенный таймер запрета ACK и отправить ACK, если ничего не найдено. После постановки ACK в очередь на отправку на этапе 905 способ переходит к этапу 717 по фиг.7. Если на этапе 903 определено, что нет действующего таймера запрета ACK, способ переходит от этапа 903 к этапу 907 по ветви "НЕТ".
На этапе 907 определяется, есть ли запущенный таймер запрета отчетов о состоянии, который запрещает отправку всех отчетов о состоянии, которые содержат ACK. Если определено, что таймер запрета отчетов о состоянии запущен, способ переходит от этапа 907 по ветви "ДА" к этапу 905, чтобы поставить в очередь ACK для отправки, когда таймер запрета отчетов о состоянии более не выполняется. Если на этапе 907 определено, что нет запущенного таймера запрета отчетов о состоянии, способ переходит от этапа 907 по ветви "НЕТ" к этапу 909. На этапе 909 передается ACK от принимающего объекта к передающему объекту, и способ переходит к этапу 717 по фиг.7. Если на этапе 909 или на этапе 905 определено, что новое значение таймера запрета ACK подходит для преобладающих характеристик, оно передается к передающему объекту посредством ACK этапа 909 или 905.
Фиг.10 иллюстрирует процедуру подсчета ACK, которая может быть использована для корректировки периода отчетов ACK, в соответствии с различными раскрытыми в данном документе вариантами осуществления. В частности, фиг.10 подробно иллюстрирует процедуру подсчета ACK этапа 711 по фиг.7. Этап 1001 по фиг.10 обычно выполняется после этапа 709 по фиг.7. Если счетчик ACK запущен, таймеру запрета ACK может быть присвоено относительно высокое значение, поскольку функция отчетов ACK в первую очередь инициируется посредством счетчика ACK.
Счетчик ACK приспосабливает период отчетов ACK под текущую скорость передачи данных, тем самым помогая эффективно продвигать вперед RLC-окно. При отсутствии счетчика ACK передающий объект передает новые значения таймера запрета ACK к принимающему объекту как изменение характеристик передачи, к примеру при изменении скорости передачи данных. Если таймер запрета ACK не настроен надлежащим образом, когда изменяется скорость передачи данных, пропускная способность RLC может быть ограничена или даже может разорваться. Например, пропускная способность RLC становится ограниченной, если таймеру запрета ACK присвоено относительно высокое значение, и скорость данных внезапно возрастает. При тех же условиях лишняя существенная нагрузка по передаче сигналов может возникать в противоположном направлении от принимающего объекта к передающему объекту, например, если таймеру запрета ACK присвоено относительно низкое значение, и скорость внезапно уменьшается.
Чтобы избежать присвоения таймеру запрета ACK неэффективных для данной скорости передачи данных значений, различные раскрытые в данном документе варианты осуществления предлагают параметр ACK_Counter, который позволяет принимающему объекту отслеживать величину возрастания значения VR(R) с момента последнего сообщения о значении ACK. Поскольку параметр состояния VR(R) представляет последний своевременно принятый порядковый номер, счетчик ACK указывает степень заполнения окна приема. Если ACK_Counter проходит заданный порог, ACK может быть передан в следующем отправленном отчете о состоянии, тем самым устраняя вышеупомянутые проблемы производительности. Порог может задаваться либо с шагами, ассоциативно связанными с различными скоростями передачи данных, либо как процент сконфигурированного размера окна приема.
Параметр состояния VR(R) представляет последний своевременно принятый принимающим объектом PDU. При каждом корректном приеме в принимающем объекте очередного последовательного PDU параметр состояния VR(R) увеличивается. На этапе 1001 по фиг.10 определяется то, достиг ли VR(R) порогового значения. Порог может задаваться как процент от сконфигурированного размера окна приема или RLC-окна, например значения от 10% до 50% от окна приема. Альтернативно, могут использоваться другие меньшие или большие процентные значения размера окна, которые подходят под характеристики управления линией связи, к примеру до 80% и выше от размера окна. Если на этапе 1001 определено, что VR(R) достиг порога, способ переходит по ветви "ДА" от этапа 1001 к этапу 1003. На этапе 1003 определяется новое значение таймера запрета ACK, которое подходит для характеристик передачи, и затем оно передается к передающему объекту посредством ACK. После отправки ACK, содержащего корректировку значения таймера запрета ACK, от принимающего объекта к передающему объекту способ переходит от этапа 1003 обратно к этапу 703 по фиг.7. Одно из преимуществ использования счетчика ACK заключается в том, что частота отчетов ACK теперь может полностью согласовываться с характеристиками скорости передачи. Для относительно высоких скоростей передачи данных ACK сообщается более часто, обеспечивая более быстрое продвижение RLC-окна. Если скорость снижается существенно, может быть выполнена корректировка, чтобы сообщать ACK менее часто, тем самым снижая нагрузку по передаче сигналов в противоположном направлении. Во избежание ситуации, при которой значение ACK вообще не передается, таймер запрета ACK, описанный в связи с фиг.9, может поддерживаться. Сохранение относительно высокого значения периода отчетов ACK не отнимает очень существенную величину системных ресурсов на обратную связь. В некотором смысле, когда счетчик ACK активирован, таймер запрета ACK можно рассматриваться как выступающий в качестве максимального граничного значения для периодов отчетов ACK. Аналогично, для наиболее высоких скоростей передачи данных частота отчетов ACK может быть ограничена в нижнем пределе таймером запрета отчетов о состоянии.
Чертежи предоставлены для пояснения и использования изобретения, а также для иллюстрации принципов изобретения. Некоторые принципы практического использования изобретения, проиллюстрированные в блок-схемах последовательности операций способа на чертежах, могут выполняться в порядке, отличном от показанного на чертежах, или могут полностью опускаться. Например, на фиг.7 определение того, завершается ли обмен данными (этап 703), может выполняться одновременно или после обнаружения следующего PDU (этап 705). Аналогично, процедура подсчета ACK (этап 711) может выполняться до процедуры NAK (этап 709) в некоторых вариантах осуществления, после обнаружения следующего PDU (этап 705) в других вариантах осуществления или может не реализовываться вообще в некоторых вариантах осуществления.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут представляться с помощью любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут приводиться в качестве примера по всему описанию выше, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами либо любым их сочетанием. Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, вычислительное программное обеспечение либо их сочетания. Чтобы понятно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше в общем на основе их функциональности. Реализована эта функциональность в качестве аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и структурных ограничений, накладываемых на систему в целом. Высококвалифицированные специалисты могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения о реализации не должны быть интерпретироваться как отступление от области применения настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, предназначенного для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, к примеру сочетание DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая подобная конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение процессором, или в их сочетании. Программный модуль может постоянно размещаться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, памяти типа ЭППЗУ, памяти типа ЭСППЗУ, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя данных, известной в данной области техники. Типичный носитель данных соединяется с процессором, такой процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте носитель данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
Слово "примерный" используется в данном документе, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Варианты осуществления и признаки, описанные в данном документе как "примерные", необязательно должны истолковываться как предпочтительные или выгодные по сравнению с другими вариантами осуществления.
Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления должны быть очевидными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.