專利名稱：傳輸功能中延遲數(shù)據(jù)幀的檢測方法
背景技術(shù)：
Ⅰ．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體涉及無線通信領(lǐng)域，具體來說，涉及傳輸功能中延遲數(shù)據(jù)幀的檢測。
Ⅱ．發(fā)明背景無線通信領(lǐng)域有很多應(yīng)用，例如包括無繩電話、尋呼、無線本地環(huán)路以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。一個特別重要的應(yīng)用是移動用戶的蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)。(在此所用的術(shù)語“蜂窩區(qū)”系統(tǒng)包含蜂窩區(qū)頻率和PCS頻率兩者。)對諸如頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)這種蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)開發(fā)了種種的空中接口。與之相關(guān)，確立了各種國內(nèi)和國際標準，例如包括先進移動電話業(yè)務(wù)(AMPS)、全球移動系統(tǒng)(GSM)、過渡性標準95(IS-95)。具體來說，電信業(yè)界協(xié)會(TIA)以及其他著名標準組織頒布了IS-95及其派生標準，諸如IS-95A、IS-95B、ANSIJ-STD-008、IS-99、IS-657、IS-707等(通常在此總稱為IS-95)。
按照IS-95標準應(yīng)用配置的蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)采用CDMA信號處理技術(shù)來提供高效和健全的蜂窩區(qū)電話業(yè)務(wù)。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并通過引用完整地歸并于此的美國專利U.S.Pat.No.5,103,459中說明了一基本上按照IS-95標準應(yīng)用配置的示范性蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)。上述專利說明了CDMA基站發(fā)送(或正向鏈路)的信號處理。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并通過引用完整地歸并于此的1997年12月9日申請的名稱為“多信道解調(diào)器”的美國專利申請U.S.Ser.No.08/987,172中則說明了CDMA基站示范性的接收(或反向鏈路)信號處理。CDMA系統(tǒng)中，空中的功率控制是一至關(guān)重要的方面。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并通過引用完整地歸并于此的美國專利U.S.Pat.No.5,056,109中說明了一CDMA系統(tǒng)功率控制的示范性方法。
采用CDMA空中接口的主要益處在于，在相同的RF頻帶上進行通信。例如，在一給定蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)中每一移動用戶單元(典型地為一蜂窩區(qū)電話)可通過在相同的1.25MHz RF頻譜上發(fā)送反向鏈路信號與相同基站通信。同樣，這種系統(tǒng)中每一基站可通過在另一1.25MHz RF頻譜上發(fā)送正向鏈路信號與移動單元通信。
在相同RF頻譜上發(fā)送信號提供種種的益處，例如包括使蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)的頻率再利用率提高以及在兩個或多個基站之間進行軟切換的能力提高。頻率再利用率的提高使給定量頻譜上可進行更多數(shù)量的通話。軟切換則是一種對處于兩個或多個基站覆蓋區(qū)范圍內(nèi)同時與兩個基站存在接口的移動單元進行過渡的健全方法。(相反，硬切換涉及在與第二基站建立接口之前即終止與第一基站的接口。)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并通過引用完整地歸并于此的美國專利U.S.Pat.No.5,267,261中說明了一執(zhí)行軟切換的示范性方法。
根據(jù)IS-99和IS-707標準(此后總稱為IS-707)的規(guī)定，符合IS-95的通信系統(tǒng)可提供語音和數(shù)據(jù)兩種通信業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)允許利用一接收機和對于一個或多個發(fā)射機的RF接口來交換數(shù)字數(shù)據(jù)。這種通常利用IS-707發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)的例子包括計算機文件和電子郵件。
按照IS-95和IS-707兩者標準，無線終端和基站之間交換的數(shù)據(jù)按幀處理。為了提高幀在數(shù)據(jù)傳輸期間會成功發(fā)送的可能性，IS-707采用無線鏈路協(xié)議(RLP)來成功地跟蹤所發(fā)送的幀，并當幀未成功發(fā)送時執(zhí)行幀重發(fā)。IS-707中重發(fā)的執(zhí)行達3次之多，并且更高層協(xié)議負責采取另外的步驟來確保幀成功發(fā)送。
為了跟蹤哪些幀得到成功發(fā)送，IS-707對所發(fā)送的每一幀內(nèi)作為幀首部所包括的8位序號進行調(diào)用。該序號就每一幀從0遞增至256，然后再復(fù)位為0。當所接收的幀其序號不按順序，或采用CRC驗和信息或其他差錯檢測方法檢測出差錯時，便檢測出發(fā)送失敗的幀。一旦檢測出發(fā)送失敗的幀，接收機便向發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送一否定確認消息(NAK)，其中包括未接收到的那幀的序號。發(fā)送系統(tǒng)便象原先發(fā)送一樣重發(fā)包括該序號在內(nèi)的那幀。若重發(fā)幀未成功接收到，便向發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送第二個否定確認消息。該發(fā)送系統(tǒng)一般通過通知控制應(yīng)用層或網(wǎng)絡(luò)層該發(fā)送失敗進行應(yīng)答。
根據(jù)IS-95A和IS-707標準的規(guī)定，幀每20毫秒(ms)發(fā)送一次。這樣，一8位的序號可跟蹤5秒期間發(fā)送的256幀。5秒通常足以檢測失敗的幀發(fā)送，并執(zhí)行一重發(fā)，因而8位序號給出足以用于幀重發(fā)的時間。這樣，借助8位序號的重復(fù)，能夠沒有順序“回繞”所造成的含糊，唯一地識別重發(fā)幀。
但自IS-95和IS-707最初開發(fā)以來，還提出、開發(fā)了允許數(shù)據(jù)以更高速率發(fā)送的另外的協(xié)議和標準。這些典型的新協(xié)議和標準采用與IS-95A和IS-707相同的幀結(jié)構(gòu)，來維持與現(xiàn)有系統(tǒng)和標準盡可能大的兼容性。雖然希望維持與現(xiàn)有標準和系統(tǒng)兼容性，但采用這些更高速率的協(xié)議和標準中的相同類型幀，實際上是提高給定時間周期內(nèi)所發(fā)送幀的數(shù)量。例如，若傳輸速率提高達4倍，發(fā)送256幀所需的時間便減少為1.25秒，而不是先前所需的5秒。1.25秒時間通常是不足以在8位序號重復(fù)之前檢測出失敗的幀發(fā)送并嘗試重發(fā)的。因而，用8位序號則在執(zhí)行所需重發(fā)步驟而必需的時間內(nèi)不足以對幀進行唯一的識別。
一公知的無線鏈路協(xié)議(RLP)，采用空中發(fā)送的幀中包括一8位順序計數(shù)器。該8位表示在接收機和發(fā)射機兩者內(nèi)部保存的12位計數(shù)器中的最低有效位。該12位計數(shù)器根據(jù)空中發(fā)送的8位數(shù)更新。理所當然，延遲幀出現(xiàn)問題。若多個幀同時從發(fā)射機發(fā)送，但在接收機處互相之間存在延遲的話，12位計數(shù)器就會被錯誤地更新，RLP便會中止。
盡管序號的位數(shù)可增加，但這樣一種增加會實際改變幀格式，因而違背了維持與先前存在的系統(tǒng)和標準實際兼容性的目標。另外，增加序號位數(shù)會浪費可用的頻帶。諸如增加用于表示順序計數(shù)器的位數(shù)這種常規(guī)解決方案，由于每一發(fā)送均引入額外的開銷，降低了傳輸業(yè)務(wù)的凈吞吐量，所以不合適。因此，希望提供一種在不修改序號所用位數(shù)的情況下，擴展序號數(shù)范圍的方法。這樣一種方法較為有利的是，可以將根據(jù)序號得到的難以想象大數(shù)目的丟失數(shù)據(jù)幀解釋為延遲幀，由此來提高傳輸功能的吞吐量。因而，需要有一種采用最少位數(shù)傳輸功能中延遲幀的有效檢測方法。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一采用最少位數(shù)的傳輸功能中檢測延遲幀的有效方法。因而，一種傳輸功能中延遲幀的檢測方法，其中各幀從發(fā)射機發(fā)送至接收機，其中包括下列步驟對一所接收幀，將幀排序計數(shù)器計數(shù)與規(guī)定閾值進行比較，該幀排序計數(shù)器計數(shù)由所接收幀的首部得到；以及若該幀排序計數(shù)器計數(shù)超過規(guī)定閾值，便將所接收幀檢測作為延遲幀。本發(fā)明一個方面的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，較為有利的是包括一發(fā)射機；一經(jīng)過一接口與發(fā)射機耦合用于接收發(fā)射機數(shù)據(jù)幀的接收機；以及一收容在該接收機中的協(xié)議處理部件，用于將幀排序計數(shù)器計數(shù)與規(guī)定閾值進行比較，該幀排序計數(shù)器計數(shù)由數(shù)據(jù)幀的首部得到，若此幀排序計數(shù)器計數(shù)超過規(guī)定閾值，該協(xié)議處理部件便檢測出一延遲數(shù)據(jù)幀。
附圖簡要說明

圖1是蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)的框圖。
圖2是發(fā)射機和接收機的示意圖。
圖3是幀緩存器和重排序緩存器的示意圖。
圖4是表示通信期間發(fā)射機和接收機運作的流程圖。
圖5是表示新發(fā)送幀接收期間接收機運作的流程圖。
圖6是表示重發(fā)幀接收期間接收機運作的流程圖。
圖7是表示示范性通信期間發(fā)射機和接收機運作的消息圖。
圖8是表示示范性通信期間發(fā)射機和接收機運作的消息圖。
圖9是表示對延遲幀識別和處理中接收機運作的流程圖。
圖10是接收機中用來對規(guī)定將要接收的下一幀的1位數(shù)值進行更新的移位寄存器的功能圖。
較佳實施例的詳細說明下面說明的實施例處于按照IS-707和IS-95標準的CDMA信號處理技術(shù)應(yīng)用進行操作的個人通信系統(tǒng)中。雖然本發(fā)明尤其適合用于這樣一種通信系統(tǒng)內(nèi)，但應(yīng)理解，本發(fā)明可用于通過幀或數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)據(jù)的各種其他類型的通信系統(tǒng)，例如包括無線和有線兩種通信系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。另外，整個說明中，按框圖形式給出了各種公知的系統(tǒng)。這樣做是為了避免不必要地混淆本次披露。
無線電話通信的種種蜂窩區(qū)系統(tǒng)采用經(jīng)空中接口與移動單元通信的固定基站。這種蜂窩區(qū)系統(tǒng)例如包括AMPS(模擬)、IS-54(北美TDMA)、GSM(全球移動通信系統(tǒng)TDMA)和IS-95(CDMA)。較佳實施例中，蜂窩區(qū)系統(tǒng)是一CDMA系統(tǒng)。
如圖1所示，CDMA無線電話系統(tǒng)通常包括多個移動用戶單元10，多個基站12，一基站控制器(BSC)14和一移動交換中心(MSC)16。該MSC16配置為與傳統(tǒng)的公用交換電話網(wǎng)(PSTN)18形成接口。該MSC16還配置為與BSC14形成接口。BSC14經(jīng)回程線與各個基站12相連。回程線可以按照任意幾個包括諸如E1/T1、ATM或IP的公知接口配置。應(yīng)理解，系統(tǒng)中可以有超過1個的BSC14。每一基站12較為有利的是，包括至少一個扇區(qū)(未圖示)，每一扇區(qū)包括一從基站12指向特定徑向方向的天線。作為替代，每一扇區(qū)可包括用于分集接收的2副天線。每一基站12可有利地專用于支持多個頻率分配(每一頻率分配包括1.25MHz頻譜)。扇區(qū)和頻率分配的交集可以稱為CDMA信道?；?2也可以稱為基站收發(fā)機子系統(tǒng)(BTS)12。作為替代，“基站”可以在業(yè)界用來集中指BSC14和一個或多個BTS12，其中BTS12可標注為“區(qū)站”12。(另外，給定BTS12的單獨扇區(qū)可稱為區(qū)站。)移動用戶單元10通常是蜂窩區(qū)電話10，蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)較為有利的是一按照IS-95標準用途配置的CDMA系統(tǒng)。
蜂窩區(qū)電話系統(tǒng)其典型工作期間，基站12從移動單元10接收到反向鏈路信號集。移動單元10進行電話通話或其他通信。給定基站12接收到的每一反向鏈路信號在基站12內(nèi)處理。所生成的數(shù)據(jù)送至BSC14。BSC14提供對通話資源的分配和包括基站12之間和諧配合軟切換在內(nèi)的移動性管理功能。BSC14還將所接收數(shù)據(jù)發(fā)送至MSC16，提供與PSTN18接口用的額外選路業(yè)務(wù)。同樣，PSTN18與MSC16接口，MSC16與BSC14接口，進而控制基站12將正向鏈路信號集發(fā)送至移動單元10。
下面所述的實施例中，算法所起的作用是將對空中所發(fā)送幀計數(shù)用的8位排序計數(shù)變換為按照本領(lǐng)域公知的協(xié)議即無線鏈路協(xié)議(RLP)的12位排序計數(shù)。該算法有利的是由RLP軟件指令和微處理器來實現(xiàn)。在一實施例中，RLP部件可位于基站12中。作為替代，RLP部件可位于BSC14中。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，RLP算法不僅可用在BSC14或基站12中，還可用在特定處理期間接收到多數(shù)據(jù)幀的任意傳輸層。
圖2中，以框圖形式示出按示范性實施例配置的2個通信系統(tǒng)。從發(fā)射機50至接收機52進行的是較高速率的通信。示范性配置中，發(fā)射機50位于基站12，而接收機52則位于無線終端10，但位置也可以相反。發(fā)射機50中，控制系統(tǒng)54從輸入端/輸出端(I/O)56接收數(shù)據(jù)幀，并將該數(shù)據(jù)提供給編碼器58。編碼器58執(zhí)行卷積編碼，生成由數(shù)字調(diào)制器60接收的碼元。數(shù)字調(diào)制器60利用一個或多個二進制信道碼和一個或多個二進制擴展碼對碼元執(zhí)行直接序列調(diào)制，產(chǎn)生由射頻(RF)發(fā)射機62接收的分片碼元。該分片碼元由發(fā)射機62上變頻至載頻頻帶，經(jīng)雙工器66從天線系統(tǒng)64發(fā)射。
可采用種種方法和裝置，執(zhí)行數(shù)字調(diào)制和RF上變頻。共同待審查、分別轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并通過引用完整地歸并于此的1995年4月28日申請的名稱為“利用統(tǒng)計多路復(fù)用在通信系統(tǒng)中提供可變速率數(shù)據(jù)的方法和裝置”的美國專利申請U.S.Ser.No.08/431,180,1995年2月28日申請的名稱為“利用非正交溢出信道在通信系統(tǒng)中提供可變速率數(shù)據(jù)的方法和裝置”的美國專利申請U.S.Ser.No.08/395,960,以及1997年1月15日申請的名稱為“CDMA電信系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)速率補充信道”的美國專利申請U.S.Ser.No.08/784,281中說明了一些特別有用的方法和裝置。應(yīng)理解，上述專利申請中的某些申請涉及正向鏈路，因而更適合與發(fā)射機50一起使用，而其他申請則涉及反向鏈路，因而更適合與接收機52一起使用。
示范性實施例中，從天線系統(tǒng)64發(fā)送的數(shù)據(jù)按照包括8位排序字段(SEQ號)72、重發(fā)標志74以及數(shù)據(jù)字段76在內(nèi)的幀70進行格式化。幀70還可以包括與本發(fā)明并不特別相關(guān)因而未圖示的其他字段。一較佳實施例中，幀實際上利用增加重發(fā)標志74，按照IS-707標準中定義的幀結(jié)構(gòu)進行格式化。
為了向編碼器58有序提供數(shù)據(jù)幀，控制系統(tǒng)54在幀緩存器55內(nèi)存儲各幀，并更新索引值L_V(S)。幀緩存器55和索引值L_V(S)最好存儲在存儲器系統(tǒng)內(nèi)。較佳實施例中，如下面更加詳細說明的那樣，索引值L_V(S)是接著各幀傳輸之后遞增的12位序號。索引值L_V(S)的8位最低有效位置于幀72的排序字段。
接收機52中，RF接收機80對利用天線系統(tǒng)82和雙工器84發(fā)送幀70的RF信號進行下變頻和數(shù)字化。數(shù)字解調(diào)器86采用所需的二進制碼對經(jīng)過下變頻的信號或“基帶”信號進行解調(diào)，生成由解碼器88接收的軟判決數(shù)據(jù)。解碼器88執(zhí)行最大似然度網(wǎng)格解碼或維特比解碼，產(chǎn)生提供給控制器91的硬判決數(shù)據(jù)90。
控制器91利用硬判決數(shù)據(jù)90改組幀70，利用SEQ號、索引變量L_V(N)和L_V(R)以及下面將更為詳細說明的重排序緩存器92和NAK清單94來判定相對于已經(jīng)接收的各幀是否按順序接收了該幀。
若控制器91判定相對于已經(jīng)接收到的各幀所接收幀未按順序，或所接收幀錯誤，便生成一由編碼器95接收的否定確認(NAK)消息。編碼器95執(zhí)行卷積編碼來生成由數(shù)字解調(diào)器97最好按照IS-95反向鏈路加以直接序列擴頻調(diào)制的碼元，并且分片碼元由RF發(fā)送系統(tǒng)98上變頻，經(jīng)雙工器84從天線系統(tǒng)82作為NAK83發(fā)送。具有NAK的幀其L_SEQ存儲在NAK清單94內(nèi)。
再次對準發(fā)射機50，RF接收機67經(jīng)天線系統(tǒng)64和雙工器66接收RF信號。RF接收機67對RF信號進行下變頻和數(shù)字化，產(chǎn)生利用數(shù)字解調(diào)器68解調(diào)的取樣。解碼器69對數(shù)字解調(diào)器68輸出的軟判決數(shù)據(jù)進行解碼，而控制系統(tǒng)54則從解碼器69接收硬判決數(shù)據(jù)，由此檢測該硬判決數(shù)據(jù)中所含的來自接收機52的NAK83。
控制系統(tǒng)54接收NAK83，并從發(fā)送緩存器55當中檢索具有NAK的幀。該檢索出的幀如上所述按照最初的發(fā)送(包括最初的序號)重發(fā)。
當按照一實施例應(yīng)用時，幀緩存器55、重排序緩存器92和索引L_V(S)、L_V(N)和L_V(R)的配置如圖3所示。發(fā)送幀緩存器55中，已經(jīng)發(fā)送過一次的幀具有蔭影，而要發(fā)送的幀為空白的。較佳實施例中，索引L_V(S)、L_V(N)和L_V(R)是12位號。索引L_V(S)設(shè)定為要發(fā)送的下一幀的序號。當實際發(fā)送該幀時，該幀的8位SEQ號設(shè)定為索引L_V(S)的8位最低有效位。
重排序緩存器92中，索引L_V(R)設(shè)定為預(yù)期的下一新幀的12位序號。索引L_V(N)設(shè)定為后續(xù)傳送或其處理尚懸而未決所需的下一幀的12位序號。當已經(jīng)發(fā)送過規(guī)定個數(shù)的NAK83卻未接收到相應(yīng)幀時，所嘗試的幀處理便終止，具有丟失幀的數(shù)據(jù)便傳遞給更高層協(xié)議，諸如傳輸層。如圖所示，可用包含L_V(N)和(L-V(R)-1)在內(nèi)的區(qū)間取MOD4096值的序號，接收具有NAK的幀96a-c。
圖4中流程圖示出按照一實施例執(zhí)行的通信期間發(fā)射機50和接收機52的運作。在步驟100發(fā)射機開始發(fā)送，而步驟101便發(fā)生接收機的接收。步驟102，執(zhí)行初始化，在此期間索引L_V(S)在發(fā)射機50中設(shè)定為0，而L_V(R)在接收機52中設(shè)定為0。
步驟108中，當數(shù)據(jù)可提供用于傳輸時發(fā)射機50發(fā)送一幀(用虛線表示)，幀的SEQ號設(shè)定為索引L_V(S)的8位最低有效位，并稱為V(S)。另外，重發(fā)標志設(shè)定為0來表示該幀是新發(fā)送幀。步驟112中，索引L_V(S)遞增取MOD4096的值，步驟113中發(fā)射機對接收機52所發(fā)送的任何NAK消息執(zhí)行接收處理。在一實施例中，沒有數(shù)據(jù)可提供時，具有當前SEQ號的“閑置”幀便可以重復(fù)發(fā)送，直到數(shù)據(jù)可提供為止(未示出閑置幀的傳輸)。
步驟130中，發(fā)射機50判定是否已經(jīng)接收或正等待處理NAK83，若是便采用NAK消息中所含的長序號從發(fā)送緩存器當中檢索具有NAK的幀，并在步驟132重發(fā)，同時將最初的SEQ號和重發(fā)字段設(shè)定為1。一旦重發(fā)該幀，便清除正等待或接收到的NAK83，接著在步驟113繼續(xù)處理。
若尚未接收到或未等待處理NAK消息，發(fā)射機便返回步驟108，繼續(xù)此處理。
接收機52中，在步驟101開始處理，并在步驟106從發(fā)射機50接收L_V(S)。步驟110中，接收機52接收發(fā)射機50在步驟108發(fā)送的任何幀(新發(fā)送)或在步驟132發(fā)送的任何幀(重發(fā))，接收機52在步驟114檢查該幀的重發(fā)標志狀態(tài)來判定所接收幀是重發(fā)幀還是新幀。若該幀是重發(fā)幀，便在步驟116執(zhí)行重發(fā)處理，接著接收機返回步驟110。若該幀不是重發(fā)幀，便先在步驟120執(zhí)行該幀的發(fā)送處理，接著再一次執(zhí)行步驟110。
圖5中流程圖示出按照一實施例在圖4中步驟120期間處理幀第一次發(fā)送時接收機52的運作。步驟150開始第一次發(fā)送處理，在步驟152中按照下列表達式設(shè)定L_SEQL_SEQ={L_V(R)+[256+SEQ-V(R)]MOD256}MOD4096(1)其中V(R)是L_V(R)的8位最低有效位，SEQ是正處理幀的SEQ字段中所含的序號。步驟154中判定L_SEQ是否小于L_V(N)，或判定該幀是否已存儲在重排序緩存器92中。若這樣，該幀在步驟156被忽略，接收系統(tǒng)便從步驟157的第一次發(fā)送處理當中返回。如上所述，L_V(N)設(shè)定為后續(xù)數(shù)據(jù)傳送所需的下一幀。
若L_SEQ并非小于L_V(N)，并且該幀尚未存儲在重排序緩存器92中的話，便在步驟158進一步判定L_SEQ是否大于或等于L_V(N)但小于L_V(R)，是否該幀尚未存儲到重排序緩存器92中。若是的話，該幀在步驟156被忽略，接收系統(tǒng)便從步驟157的第一次發(fā)送處理當中返回。不然，在步驟160進一步判定L_SEQ是否等于L_V(R)，進而判定是不是后續(xù)傳送所需的下一幀L_V(R)。
若判定L_SEQ不等于L_V(R)，便接收到不按順序的幀，該幀在步驟162存儲在重排序緩存器92中，L_V(R)在步驟164設(shè)定為L_SEQ。步驟166中接收系統(tǒng)發(fā)送一個或多個NAK消息，請求將包含L_V(N)和(L_V(R)-1)在內(nèi)的區(qū)間取MOD4096值的全部未接收到的幀重發(fā)。接收系統(tǒng)接著從步驟176的第一次發(fā)送處理當中返回。
若步驟160中判定L_SEQ等于L_V(R)，所接收到的幀便是按照順序的，便在步驟170進一步判定L_V(N)是否等于L_V(R)。若L_V(N)等于L_V(R)，表明沒有尚待完成的帶有NAK的幀，L_V(N)和L_V(R)便在步驟172遞增MOD4096的值。數(shù)據(jù)幀在步驟174傳送至更高層協(xié)議，接收機52接著從步驟176的第一次幀發(fā)送處理當中返回。
若步驟160判定L_V(N)不等于L_V(R)，因而帶有NAK的幀尚待完成的話，L_V(R)便在步驟178遞增MOD4096的值，該幀在步驟180存儲在重排序緩存器92中。接收機52接著從步驟176的第一次幀發(fā)送處理當中返回。
圖6中流程圖示出按照一實施例當接收到重發(fā)幀時接收機52在步驟116期間的運作。在步驟200開始對重發(fā)幀的處理，步驟202中將所接收幀的SEQ字段用作在NAK清單94中查閱與SEQ相關(guān)的L_SEQ的鍵(參見圖2)。步驟204判定L_SEQ是否小于L_V(N)，或判定幀是否已經(jīng)存儲在重排序緩存器92中。若是的話，該幀在步驟206舍棄，接收機52從步驟208的發(fā)送處理當中返回。
若L_SEQ不小于L_V(N)，該幀尚未存儲到重排序緩存器92中的話，便在步驟210進一步判定L_SEQ是否大于或等于L_V(N)但小于L_V(R)，并判定該幀是否尚未存儲到重排序緩存器92中。若是這樣，便在步驟214執(zhí)行前在步驟212將該幀存儲在重排序緩存器92中。不然便執(zhí)行步驟214。
步驟214判定L_SEQ是否等于L_V(N)，若不等于，該幀在步驟216舍棄，這是因為重發(fā)幀的序號高于預(yù)期的下一新幀，因而發(fā)生差錯。一旦舍棄該幀，接收機52便從步驟208的重發(fā)幀處理當中返回。
若L_SEQ等于L_V(N)，通過增加從L_V(N)開始向上處理的重發(fā)幀而形成的全部相鄰幀其數(shù)據(jù)在步驟218傳送至下一更高的處理層，所傳送幀在步驟220從重排序緩存器92當中移出。步驟222中L_V(N)設(shè)定為LAST(最末)+1，其中LAST是步驟218傳送給更高層的最末一幀的長序號(L_SEQ)。步驟224中從NAK清單當中移出該幀，接收機52從步驟226的重發(fā)幀處理當中返回。
圖7中消息示意圖示出按照一實施例執(zhí)行的示范性通信期間所發(fā)送的消息?？孔筮吺境龅氖前l(fā)射機50，靠右邊示出的是接收機52。發(fā)射機50保存索引L_V(S)，發(fā)送各幀時其排序字段中具有V(S)，其中V(S)是L_V(S)的8位最低有效位。示出的是接收機52處每一次發(fā)送后的NAK清單。全部號以十六進制形式表示。
當索引L_V(S)等于0x2FE時，發(fā)送第一幀230，因而具有為0xFE的SEQ號。發(fā)送幀230后，索引L_V(S)遞增至0x2FF，發(fā)送幀232時具有為0xFF的SEQ號。幀230和232兩者由接收機52成功地接收，致使索引L_V(R)遞增2次，從0x2FE遞增至0x300。
幀234發(fā)送時具有0x00的SEQ號，并且沒有被接收機52成功地接收到。L_V(S)接著遞增至0x301，幀236發(fā)送時具有0x01的SEQ號，并由接收機52成功接收。
一旦接收到幀236，接收機52便因為未接收到幀234而檢測到不按順序的序號。應(yīng)答中，接收機52所生成的NAK消息240包含未接收到的幀0x300的全12位索引L_V(R)。另外，接收機52更新NAK清單94來表明對于具有SEQ號0x00和L_SEQ號0x300的幀已經(jīng)發(fā)送過NAK83。而且，接收機52啟動NAK定時器，跟蹤自NAK消息240發(fā)送以來經(jīng)歷的時間。
發(fā)送NAK消息240的期間，發(fā)射機50發(fā)送具有為0x02的SEQ號的另一幀238，并由接收機52成功地接收。一旦接收到NAK消息240，發(fā)射機50便生成具有SEQ號0x00的重發(fā)幀242，該重發(fā)標志74(參見圖2)則設(shè)定為1。一旦接收到重發(fā)幀242，接收機52便檢測重發(fā)位，并將該SEQ號與NAK清單94中的SEQ號相比。一旦兩個號匹配，重發(fā)幀242便置于重排序緩存器92內(nèi)(參見圖2)，并消除NAK清單94內(nèi)的輸入項。接著以正常方式發(fā)送和接收幀244和246。
圖8中消息示意圖進一步示出按照一實施例執(zhí)行時其中序號“回繞”的傳輸期間發(fā)射機50和接收機52的運作。幀240a和240b發(fā)送時具有SEQ號0xFE(全部號為十六進制)和0xFF，分別與索引L_V(S)的值0x2FE和0x2FF相對應(yīng)，并由接收機52成功地接收，致使L_V(R)從0x2FE遞增至0x300。
幀240c包括SEQ號0x00，但未被接收機52成功接收到。幀240d包括SEQ號0x01，并且正好被接收機52接收到。一旦接收到幀240d，接收機52便檢測出SEQ號大于L_V(R)的8位最低有效位，因而檢測出所接收到的幀未按順序。應(yīng)答中，接收機52將L_V(R)更新為與下一預(yù)期幀相對應(yīng)的0x302，并將未接收到的幀的SEQ號置于NAK清單94中。另外，接收機52發(fā)送包含未接收到幀的完整L_SEQ號0x300在內(nèi)的NAK241，并啟動一跟蹤自NAK241發(fā)送以來所經(jīng)歷的時間量的定時器。不過，如圖8所示，NAK241未被發(fā)射機50成功接收。
發(fā)射機50繼續(xù)發(fā)送如圖所示包括幀240e-240j的幀，這些全部被接收機52成功接收。幀240e-240j發(fā)送期間，索引L_V(S)從0x302變?yōu)?x400，造成8位最低有效位回繞，從而造成各幀所含的SEQ號回繞。
幀240k發(fā)送時具有SEQ號0x01，但未被接收機52成功接收。幀2401發(fā)送時具有SEQ號0x02，并被接收機52成功接收。一旦接收到幀2401，接收機52便檢測出一未按順序傳輸，通過發(fā)送包含排序值0x401的NAK243，并將排序值0x401增加到NAK清單94進行應(yīng)答。另外，此時NAK241的定時器到時，使得包含排序值0x300的第NAK245發(fā)送給發(fā)射機50。這樣，便對幀240c發(fā)送一第二NAK。另外，接收機52將L_V(R)設(shè)定為下一預(yù)期序號0x403。應(yīng)注意，NAK243和245中發(fā)送的序號可在單個NAK消息中發(fā)送。
發(fā)射機50通過發(fā)送包含來自幀240k的數(shù)據(jù)在內(nèi)的重發(fā)幀242a以及包含來自幀240c的數(shù)據(jù)在內(nèi)的重發(fā)幀242b應(yīng)答NAK243和245。一旦接收到重發(fā)幀242a，接收機52依據(jù)重發(fā)標志74的狀態(tài)將該幀識別為一重發(fā)幀(見圖2)。一旦該幀識別為重發(fā)幀，接收機52便利用SEQ號在NAK清單94內(nèi)查找確定哪一幀已重發(fā)。接著將所發(fā)送幀242a置于重排序緩存器92內(nèi)的相應(yīng)位置(見圖2)，并從NAK清單94當中移出相對應(yīng)輸入項。
一旦接收到重發(fā)幀242b，接收機52也識別幀的種類，并在NAK清單94中進行查找。當幀的識別確定時，將其置于重排序緩存器92內(nèi)(見圖2)，并從NAK清單94當中移出相應(yīng)輸入項。發(fā)射機50接著發(fā)送被接收機52成功接收到的具有序號0x03的幀240m。此時NAK清單94空置。
從圖8中所示的傳輸當中應(yīng)清楚，將幀標記為“新”或“重發(fā)”，允許接收機52即便在重發(fā)期間發(fā)生序號回繞時也能正常處理具有相同SEQ號的新幀和重發(fā)幀兩者。這樣是可行的，其原因在于，具有與新發(fā)送幀相同SEQ號的重發(fā)幀可由重發(fā)標志來區(qū)分。這樣，可采用一8位序號處理更多數(shù)目的幀，這在維持與現(xiàn)存標準實際計算能力的同時支持明顯更高的數(shù)據(jù)速率。
圖9中流程圖表示按照一個實施例接收機52在識別并處理延遲幀過程中的運作。延遲幀可定義為與一組或一群其他RLP幀同時在空中接口發(fā)射但在到達接收機52的路途上經(jīng)歷了明顯不同延遲(例如由于不同通路長度這種原因)的RLP幀。按照IS-707-A標準和數(shù)據(jù)幀重發(fā)方面的公知協(xié)議RLP，按20毫秒(ms)間隔在空中發(fā)送幀。若延遲的差異大于20ms，便會在IS-707-A中確定的一個后續(xù)20ms處理間隔接收到該延遲幀。若未檢測為延遲幀，延遲的RLP幀會引起RLP復(fù)位。
上面結(jié)合圖4-圖6說明的表達式(1)，表示接收機52中將8位SEQ號(作為一幀首部在空中發(fā)送)變換為12位L_SEQ號來跟蹤幀順序。舉例來說明，若在相同20ms間隔內(nèi)接收一四個幀的群中的幀1、2和4，但幀3延遲并在接下來的20ms間隔內(nèi)接收到，表達式(1)便產(chǎn)生下面的L_SEQ值L_SEQ={L_V(R)+[256+SEQ-V(R)]MOD256}MOD4096={5+[256+3-5]MOD256}MOD4096=5+254這表明254幀丟失。顯然，這并非是正確的解釋，因為不可能在20ms間隔內(nèi)丟失254幀。在圖9所示實施例中，RLP算法較為有利地是接收機52將這樣一種幀歸類為延遲幀。
圖9實施例中，數(shù)值D表示空中接口在相同20ms時間間隔發(fā)送的RLP幀其到達時間的最大差異。D以20ms時間間隔的單位表達，通常是0、1和2。計數(shù)V(R)T-D表示D×20ms之前時間的V(R)值。數(shù)值Nmax表示可在一個20ms時間間隔中發(fā)送的最大幀數(shù)。Nmax在一特定實施例中為8。在另一實施例中Nmax可以為4。
步驟300中，接收機52接收到一幀。該算法便進入到步驟302，并判定該幀是否是新幀。若該幀是新幀，算法進入到步驟304。若該幀不是新幀，算法便進入到步驟306，將該幀作為重發(fā)幀處理。步驟306中，如上面所述，算法通過一數(shù)據(jù)表將該幀作為重發(fā)幀處理。算法接著返回至步驟300，并接收下一幀。
步驟304中，算法判定L_V(R)是否在過去的D×20ms內(nèi)更新過。L_V(R)是12位V(R)值，指向RLP算法期望在接收緩存器中接收的下一幀。若L_V(R)在過去的D×20ms內(nèi)尚未更新過，表達式(1)便不會產(chǎn)生數(shù)目多得不可能的丟失幀，故算法進入到步驟306，將幀作為重發(fā)幀處理。若L_V(R)在過去的D×20ms內(nèi)更新過，該新幀有可能是延遲幀，算法進入到步驟308。
步驟308中，算法通過計算數(shù)值H=(256+SEQ-V(R)T-D)MOD256來開始進行新幀處理。算法接著進入到步驟310。步驟310中，算法判定H是否大于Nmax×D。若H大于Nmax×D，算法將該幀檢測為延遲幀，并進入到步驟306，較為有利地將該檢測出的延遲幀作為重發(fā)幀處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，因為L_SEQ等于[L_V(R)+H]MOD4096(見表達式(1))，檢查H是否大于閾值Nmax×D(表示會丟失幀的最大數(shù)目)完全等同于將L_SEQ與閾值相比較。若發(fā)現(xiàn)L_SEQ超過該閾值，便相應(yīng)檢測并處理延遲幀。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣會理解，在不采用RLP幀的替代實施例中，延遲幀沒有必要作為重發(fā)幀處理，但可以替代按某些其他方式處理。若H不大于閾值Nmax×D，算法進入到步驟312，并如上所述通過表達式(1)將該幀作為新幀處理。該算法接著返回至步驟300，并接收下一幀。
圖10所示的一實施例中，接收機52中的移位寄存器400(見圖2)可較為有利地用來跟蹤V(R)T-D值。移位寄存器400必須具有D+1級(即，移位寄存器400所具有的位數(shù)必須與(D+1)和V(R)位長度相乘的位數(shù)相等)。該位值V(R)置入移位寄存器400中，如圖所示，該移位寄存器400每20ms進行一次移位來更新V(R)T-D。若在過去的20ms時間間隔內(nèi)未更新過L_V(R)(或等同的V(R))，較為有利地是將規(guī)定為表示“空置”碼元的特定數(shù)值置入移位寄存器400中，來表示未發(fā)生變化。
這樣便示出和說明了本發(fā)明的較佳實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員會清楚，可以不脫離本發(fā)明實質(zhì)和范圍對在此揭示的實施例進行許多改變。因此，本發(fā)明只受到下面權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1．一種傳輸功能中延遲幀的檢測方法，其中多個幀從發(fā)射機發(fā)送至接收機，其特征在于，該方法包括下列步驟對一所接收幀，將幀排序計數(shù)器計數(shù)與規(guī)定閾值進行比較，該幀排序計數(shù)器計數(shù)由所接收幀的首部得到；以及若該幀排序計數(shù)器計數(shù)超過規(guī)定閾值，便將所接收幀檢測作為延遲幀。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將檢測出的延遲幀作為重發(fā)幀處理的步驟。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按成幀群發(fā)送多個幀，每一群包括數(shù)量相等的幀，任一群中各幀同時發(fā)送，其中比較步驟包括將幀排序計數(shù)器計數(shù)與一閾值比較，該閾值與群內(nèi)幀數(shù)和群中所發(fā)幀之間的按幀長時間遞增的最大延遲時間這兩者的乘積成正比。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，傳輸功能為無線鏈路協(xié)議接口。
5．一種傳輸功能中延遲幀的檢測裝置，其中多個幀從發(fā)射機發(fā)送至接收機，其特征在于，該裝置包括對一所接收幀，將幀排序計數(shù)器計數(shù)與規(guī)定閾值進行比較的裝置，該幀排序計數(shù)器計數(shù)由所接收幀的首部得到；以及若該幀排序計數(shù)器計數(shù)超過規(guī)定閾值，便將所接收幀檢測作為延遲幀的裝置。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括將檢測出的延遲幀作為重發(fā)幀處理的裝置。
7．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，按幀群發(fā)送多個幀，每一群包括數(shù)量相等的幀，任一群中各幀同時發(fā)送，其中比較裝置包括將幀排序計數(shù)器計數(shù)與一閾值比較的裝置，該閾值與群內(nèi)幀數(shù)和群中所發(fā)幀之間的按幀長時間遞增的最大延遲時間這兩者的乘積成正比。
8．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，傳輸功能為無線鏈路協(xié)議接口。
9．一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括一發(fā)射機；一經(jīng)過一接口與發(fā)射機耦合用于接收發(fā)射機數(shù)據(jù)幀的接收機；以及一收容在該接收機中的協(xié)議處理部件，用于將幀排序計數(shù)器計數(shù)與規(guī)定閾值進行比較，該幀排序計數(shù)器計數(shù)由數(shù)據(jù)幀的首部得到，其中，若此數(shù)據(jù)幀的幀排序計數(shù)器計數(shù)超過規(guī)定閾值，該協(xié)議處理部件便檢測出一延遲數(shù)據(jù)幀。
10．如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，按具有相等數(shù)量幀的組發(fā)送數(shù)據(jù)幀，任一組中各幀同時發(fā)送，其中規(guī)定閾值包括與組內(nèi)幀數(shù)和組中所發(fā)送幀之間的按幀長時間遞增的最大延遲時間這兩者的乘積成正比的數(shù)值。
11．如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，協(xié)議處理部件起到將延遲幀按重發(fā)幀處理的作用。
全文摘要
一種傳輸功能中延遲幀的檢測方法,其中包括下列步驟:將幀排序序號與規(guī)定閾值進行比較(304);若排序序號超過閾值便檢測出延遲幀;以及相應(yīng)處理所檢測出的延遲幀(306)。RLP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中,該延遲幀可以作為重發(fā)幀處理。該閾值可以與這樣一數(shù)值成正比,該數(shù)值為給定群所發(fā)最大幀數(shù)乘以相同幀間隔內(nèi)在空中同時發(fā)送的各幀之間以幀間隔為單位的最大延遲。
文檔編號H04L29/08GK1301448SQ9980642
公開日2001年6月27日 申請日期1999年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月20日
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