专利名称：侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法
技术领域：
本发明是有关于一种无线通讯系统，且特别有关于一种分组式(packet-based)无线通讯系统。
背景技术：
消费大众对无线通讯设备的需求促使制造厂商投入更多心力发展精密通讯标准，如第三代行动通讯伙伴合作计划(3GPPTM)，即为新发展的一种通讯协议。这些通讯协议标准可利用三阶层法(three-layeredapproach)进行通讯。图1是显示习知的三阶层通讯协议框图。在典型的无线环境中，第一站台10与一或多个第二站台20以无线方式进行通讯。第一站台10中的应用程序13产生讯息11，并且通过第三层(Layer 3)接口12将讯息11传送至第二站台20。除了当作应用程序13的传送与接收接口外，第三层接口12亦可产生第三层信令讯息(signaling message)12a，以管理第一站台10与第二站台20间的运作。举例来说，利用第三层信令讯息改变分别由第一与第二站台的第三层接口12、22所产生的密钥。第三层接口12将讯息11或第三层信令讯息12a以第二层(Layer 2)服务数据单元(Service Data Unit，SDU)14的形式传送给第二层接口16，第二层服务数据单元14可为任意长度，且其内部格式(internal format)是由第三层接口12、22所指定。第二层接口16将多个第二层服务数据单元14组合成一或多个第二层协议数据单元18，每一第二层协议数据单元18具有固定长度，其内部架构(internal structure)是由第二层接口16、26所指定。接着将第二层协议数据单元18传送至第一层(Layer 1)接口19，其为一物理层，用以将数据传输至第二站台20。传输到第二站台20的数据由第一层接口29接收，并且重组还原为一或多个协议数据单元28，其被传送至第二层接口26。第二层接口26接收协议数据单元28后，产生一或多个第二层服务数据单元24，然后将第二层服务数据单元24传送至第三层接口22。第三层接口22依序将第二层服务数据单元24转换回讯息21，其与原本第一站台10的应用程序13所产生的讯息11完全相同。或者将第二层服务数据单元24转换回第三层信令讯息22a，其与原本第一站台10的第三层接口12所产生的第三层信令讯息12a完全相同，接着由第三层接口22对第三层信令讯息22a进行处理。然后将接讯息21传送至第二站台20的应用程序23。
一般而言，在第一站台10中，每一层将传输信息与附挂数据加到讯息10中之后，再将讯息10传送到下一层。举例来说，第三层接口12将应用程序13产生的讯息11封装成一或多个第二层服务数据单元14，每一第二层服务数据单元14中不仅包含讯息11中的数据，且更包含第三层接口12、22所需的内部传输信息。第二层接口16以与第三层接口12相同的方式封装第二层服务数据单元14为第二层协议数据单元18，每一第二层协议数据单元18具有第二层接口16、26所需附加传输信息。在第二站台20的接收端部分，每一层将附加到讯息11中的对应信息取下，并且将剩余的传输数据传送到其上一层。如此一来，第二层接口26将经由传输串流取得的第二层协议数据单元28解封为第二层服务数据单元24，然后仅将第二层服务数据单元24传送至第三层接口22。同样地，第三层接口22将第二层服务数据单元24解封为讯息21，然后仅将讯息21传送给应用程序23。关于前述说明中的专有名词用语，协议数据单元(PDU)是指一传输层内部用以传送和接收信息的数据单元，而服务数据单元(SDU)是指传送到上层或自上层接收的数据单元。因此，第三层协议数据单元与第二层服务数据单元为完全相同的数据单元。同样地，第二层协议数据单元亦可称为第一层服务数据单元。在接下来的叙述当中，“SDU”可表示为第二层服务数据单元(即，第三层协议数据单元)，而“PDU”可表示为第二层协议数据单元(即，第一层服务数据单元)。
特别要注意到，当应用程序13与23间在进行数据传送与接收，数据经由第三层接口12传送到第一层接口19，其与第一层接口29间经过实体传输与接收等处理后，经由第三层接口22将数据传送至应用程序23，在上述数据处理过程中，第三层接口12、22是作为数据传输时的缓冲区。图2是显示习知有关第二层的传送/接收程序的简化框图。传送器(如基站或手机)30的第二层接口32自第三层接口33接收一列第二层服务数据单元34，其依序编号为1～5，且每一第二层服务数据单元34具有不同长度。第二层接口32将该列第二层服务数据单元34封装为一列第二层协议数据单元36，其依序编号为1～4，且所有第二层服务数据单元34具有相同长度。接着将该列第二层协议数据单元36传送到下层的第一层接口31以进行传输。接下来，在接收器40那端进行与发送器30那端相反的运作。接收器(如基站或手机)40的第二层接口42将接收到的第二层协议数据单元46解封为第二层服务数据单元44。在某些传输模式当中，多阶层协议主张第二层接口42须依序将第二层服务数据单元递交给第三层接口43，也就是说，第二层接口42必须将所有第二层服务数据单元44，依照其编号依序将服务数据单元1～5递交给第三层接口43。第二层服务数据单元44也许是有规则的排序，其在进行递交时，在上一个第二层服务数据单元递交后，才递交下一个第二层服务数据单元。
在线性传输中，上述传输方式可很容易地达到其传输要求。然而，无线传输在高噪声干扰的环境中，接收器(如基站或手机)40常会漏接数据，即第二层协议数据单元46中的部分第二层协议数据单元会因而被遗漏掉。因此，要确保第二层服务数据单元44可依序递交将会是很大的考验。因此，无线通讯协议需周密设计，以解决上述问题。
一般来说，协议数据单元包括两种类型，一种是控制协议数据单元，另一种是数据协议数据单元。第二层接口16利用控制协议数据单元管理数据传输与接收协议，其功能有点类似第三层接口12、22的信令讯息12a、22a间的数据交流。然而，第二层接口16、26并不会对信令讯息12a、22a进行解译或辨识，反之，第二层接口16、26会对第二层控制协议数据单元进行辨识，且不会递交第二层控制协议数据单元给第三层接口12、22。第三层接口12、22利用数据协议数据单元传送数据。关于接收数据协议数据单元，将包含于其中的数据重新组合并且递交给上层的第三层接口12或22。
图3是显示习知的确认模式数据单元50的简化框图，其中确认模式数据单元50是定义于第三代行动通讯伙伴合作计划相关技术规格(3GPPTS)25.322的规格书中。确认模式数据单元50为一数据协议数据单元，其包含数个字段，字段数据是根据第二层协议所定义。第一字段51的长度为1位，其用以表示协议数据单元50为数据协议数据单元(D)或控制协议数据单元(C)。譬如，当该数据/控制识别位值设定为1时，则协议数据单元50为数据协议数据单元，反之，当设定为0时，则其为控制协议数据单元。第二字段52为一顺序号码字段，第二站台20可根据该字段依序重组第二层协议数据单元28，以还原为第二层服务数据单元24。也就是说，若目前欲进行传送的协议数据单元18的序号为536，则下一个欲进行传送的协议数据单元18的序号为537，以此类推。在本发明实施例中的序号字段52的长度为12位，故协议数据单元最大可编号至4095。当协议数据单元编号至4095时，则将序号字段52归零，故协议数据单元18、28重新自0开始编号。轮询位53设置于序号字段52旁，其长度为1位。当轮询位53的值设定为1时，则需回报一状态回报以响应协议数据单元。紧接在轮询位53旁的是一单一位54，其表示为一保留位且其值设定为0。下一个为位55a，其表示为一延伸位。当设定该延伸位时，则显示一或多个长度指示器56a、56b，其分别具有一延伸位55b、55c。长度指示器的长度通常为7位或15位，其用以表示第二层协议数据单元50中的第二层服务数据单元数据结束位置。接着，在个长度指示器下方的是服务数据单元数据57a与填充(padding)字段或附挂式(piggybacked)状态回报数据57b。
长度指示器、服务数据单元数据、以及填充字段或附挂式状态回报数据的总长度在不同的实施例中可能会不一样，而决定其不同长度的条件是为众所周知的。
当设定轮询位53，表示接收器接收到协议数据单元50(即第二站台20收到时)时，应回应一状态回报，其中该状态回报包括一或多个状态回报数据(status PDU)。状态回报是用以令传送器(即第一站台10)确认接收器(即第二站台20)的接收状态，其令第一站台10判断协议数据单元18是否已被第二站台20接收，若没有，则需重新传送。第一站台10设定轮询位53为“1”以要求第二站台20发送一状态回报。
图4是显示习知的状态回报数据60的简化框图。状态回报数据包括一数据/控制识别位61、一协议数据单元类型字段62、多个具有不同编号的复合字段(super field，SUFIs)63a～63k、以及填充字段64(当或若有需要时加入)。当状态回报数据表示为控制协议数据单元时，数据/控制识别位61设定为0。协议数据单元类型字段62在本例中设为“000”。当状态回报数据60附挂于一确认模式数据单元(如前文所述的确认模式数据单元50)，则数据/控制识别位61变成一保留位。有一种方法可令状态回报数据60可提供一完全或部分状态回报数据，即将一列非在正常情况下接收的协议数据单元加入复合字段63a～63k，该列协议数据单元中典型上包括序号与长度。
在一欠收模式(AM)中，接收器(第一站台10或第二站台20)通常将状态回报给发送器(第一站台10或第二站台20)。发送器得知接收器的状态后，即重新传送欠收协议数据单元，并且丢弃缓冲区中的收讫协议数据单元。对于任一协议数据单元来说，用以形成全部或部分状态回报的状态回报数据可能在无线连结当中发生遗失。在习知技术中，利用预估协议数据单元计数器(estimated PDU counter，EPC)机制侦测遗失的状态回报数据，该机制利用一EPC定时器与一EPC状态变量。
EPC定时器计算传送状态回报数据与接收第一笔重传的确认模式数据单元间的来回传输时间。原本当传送状态回报的第一笔状态回报数据时，即启动EPC定时器进行计时，当EPC定时器计时结束，则减少EPC状态变量值VR(EP)。VR(EP)定义为讫模式数据协议数据单元数，当接收到最新传送的状态回报，可从中预期还有多少确认模式数据单元会被重传。因此，在传输时间间隔(TTI)结束时，将VR(EP)减去确认模式数据单元的预估数，即为在该传输时间间隔中通过对应逻辑信道(logicalchannel)所应接收的确认模式数据单元数。
然而，习知技术的主要缺点之一为在传输时间间隔中所接收到的确认模式数据单元数并不固定。此外，在高速下行链路分组存取(HSDPA)中的混合式自动重复请求(HARQ)程序中，当协议数据单元实际上在媒体存取控制层(MAC layer)中重传，其不适用VR(EP)倒数(count down)程序，而上述系统的其它缺点可明显见于其它应用当中。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在提供一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，以改善无线通讯系统的传输能力。
基于上述目的，本发明提供一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其包括下列步骤。当一第一触发器被触发时，则发送一第一接收状态报告给一发送器。初始化一往返(round-trip)定时器，然后在上述往返定时器计时结束后，且该第一接收状态报告中被回报为欠收的确认模式数据单元被一接收器接收前，接收一既定确认模式数据单元。最后判断是否需要一第二接收状态报告。
本发明方法的优点为可决定且适用于通讯系统的传输条件设定。
本发明方法的优点为改善无线通讯系统的传输能力。
图1是显示习知的三阶层通讯协议框图。
图2是显示习知有关第二层的传送/接收程序的简化框图。
图3是显示习知的确认模式数据单元的简化框图。
图4是显示习知的状态回报数据(status PDU)的简化框图。
图5是显示本发明的侦测遗失状态回报数据的方法的示意图。
图6是显示本发明的侦测遗失状态回报数据的方法的步骤流程图。
附图标号说明10～第一站台11、21～讯息12、22、33、43～第三层接口12a、22a～第三层信令讯息13、23～应用程序14、24、34、44～第二层服务数据单元
16、26、32、42～第二层接口18、28、36、46～第二层协议数据单元19、29、31、41～第一层接口20～第二站台30、102～传送器40、104～接收器50、108～确认模式数据单元51、61～数据/控制识别位52～序号53～轮询位54～保留位55a、55b、55c～延伸位56a、56b～长度指示器57a～服务数据单元数据57b～填充字段或附挂式状态回报数据60、106、110～状态回报数据62～协议数据单元类型63a..63k～复合字段64～填充字段100～通讯系统112～往返定时器200～侦测方法具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
本发明是提供一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法。在下文中，本发明实施例以揭露于第三代行动通讯伙伴合作计划相关技术规格(3GPP TS)25.322 V4.9.0规格书中所定义的通讯协议为范例以进行解说。然而，请注意到，上述揭露的通讯协议将有助于任何将第三层数据封装为第二层协议数据单元的无线通讯协议的运作。此外，更需注意到在本发明实施例中的发送器与接收器指的是行动电话、个人数字助理(PDA)、个人计算机、基站、计算机网络、或任何利用一三阶层无线通讯协议的装置。
图5是显示本发明的侦测遗失状态回报数据的方法的示意图。在图5中，前进时间(advancing time)指的是数据向下移动时的传送时间。通讯系统100包括一发送器102与一接收器104，其就像图1所示的第一与第二基站10、20，发送器102与接收器104以无线方式进行通讯。
如图5所示，接收器104发送一第一接收状态报告，其包括一单一状态回报数据106。状态回报可包括一或多个将态回报数据，但在本实施例中以包括一个的情况来做说明。当接收器104接收到具有一轮询字节(参考图3的轮询位53)的确认模式数据单元，则发送状态回报数据106。接收器104侦测遗失的确认模式数据单元、状态周期定时器(如Timer_Status_Periodic)的计时结束、或其它类似或已知事件。状态回报亦可经由其它不同于已揭露技术中较佳的触发条件所触发。
根据本发明，在发送第一接收状态报告后，接收器104初始化或启动往返定时器，如图5的112所示。将往返定时器112的计时期间设定为至少是往返定时器的传输延迟时间、发送器102的处理时间、以及接收器104的处理时间的总和。该总和为估计值(测量值)或一默认值，其是由上层的传输层所决定。发送器102与接收器104的处理时间是根据上述装置如何在最短时间内解译、组合、拆解以及处理协议数据单元。在往返定时器112启动后且计时结束前，其被回报为是在运作状态中。在较佳实施中，往返定时器112是设置于接收器104端。
当往返定时器112启动后，接收器104可正常接收确认模式数据单元，就好像第一接收状态报告尚未被发送出去。在往返定时器112计时结束后，且于接收在一第一接收状态报告中所有被回报为欠收的确认模式数据单元前，接收器104等待或侦测一既定类型的确认模式数据单元108。既定类型简单来说就是指确认模式数据单元为下列的任一种在第一接收状态报告中被回报为非欠收的确认模式数据单元、具有一轮询字节(参考图3的轮询位53)的确认模式数据单元、最新被回报为欠收的确认模式数据单元、或在第一接收状态报告中遗失排列在被回报为欠收的确认模式数据单元前的被回报为欠收的确认模式数据单元。也就是说，可配置接收器104以响应上述所有任一种、任二种、任三种或所有类型的协议数据单元。一般来说，当侦测到预设确认模式数据单元108，接收器104可持续执行标准操作或程序，因此接收器104不需进入搁置(suspended)状态。然而，接收器104在启动往返定时器112时可延迟发送其它状态回报。自发送器102所发送出预设类型的确认模式数据单元108在往返定时器112(如图5中所示)计时结束后到达接收器104，因此接收器104判断需要响应一第二接收状态报告。
除了由上述预设类型的确认模式数据单元108所触发的第二接收状态报告之外，若一第三状态回报于往返定时器112计时结束后因为任何原因(如状态周期定时器计时结束)被触发，接收器104持有或延迟发送第三状态回报，直到第一接收状态报告的监控程序终止或一第二接收状态报告被触发发送为止。在第二接收状态报告被触发发送的案例中，第三状态回报与第二接收状态报告结合为一状态回报。
当接收器104判断需要第二接收状态报告时，接收器104发送包含一或多个状态回报数据的更新状态回报，如状态回报数据110。在发送该更新状态回报前，接收器104判断是否禁止传送一状态报告。在禁止传送状态报告的案例中，接收器104采取另一种做法，如等到该禁止命令被撤消，或者通知较上层或较下层的传输层。而若是判断需要一第二接收状态报告，接收器104接收所有在第一接收状态报告中所有被回报为欠收的确认模式数据单元，因此接收器104判断第一接收状态报告是由发送器102所接收。因此，接收器104终止对第一接收状态报告的监控，令往返定时器停止计时，发送任何已被触发的延迟第三状态回报，并且恢复到原先的标准运作。
图6是显示本发明的侦测遗失状态回报数据的方法200的步骤流程图，上述侦测方法200是由接收器104执行。首先，接收器104发送一第一接收状态报告(如图4所示的协议数据单元60或图5所示的协议数据单元106)给发送器102(步骤202)。接着，接收器104启动往返定时器112(步骤204)。接收器104判断往返定时器112是否计时结束(步骤210)，重复执行步骤210的判断操作，直到往返定时器112计时结束。接下来，接收器104判断是否已接收到所有在第一接收状态报告中所有被回报为欠收的确认模式数据单元(步骤206)。若已全部接收，则执行步骤214，接收器104视第一接收状态报告成功被发送器102接收(步骤214)，然后结束该侦测程序。若所有被回报为欠收的确认模式数据单元未被接收，则判断是否接收到一预设确认模式数据单元(如图5所示的协议数据单元108)(步骤208)，其中该预设确认模式数据单元的类型叙述于前文。若没有接收到任何预设确认模式数据单元，则跳至步骤206。若接收到其中一种类型的预设确认模式数据单元，接收器104接着判断在发送出第一接收状态报告后，是否已接收到所有在第一接收状态报告中被回报为欠收的确认模式数据单元，而且没接收到任何轮询指令(poll)(步骤212)。若是，则执行步骤214，且接收器104视第一接收状态报告成功被发送器102接收，然后结束该侦测程序。否则，若第一接收状态报告中至少有一被回报为欠收的确认模式数据单元没被接收到，或者在执行步骤202后接收到一轮询指令，则接收器104发送一第二接收状态报告(如图5所示的状态回报数据110)(步骤216)，然后结束该侦测程序。可发现到当至少有一被回报为欠收的确认模式数据单元没被接收到，且一预设类型的协议数据单元已被接收到时，该侦测程序于接收到第二接收状态报告时终止。而当接收到所有被回报为欠收的确认模式数据单元时，该侦测程序不需接收到该第二接收状态报告即可终止。因此，本发明的实施例为由接收器104所提供的侦测方法200。
在本发明的侦测方法200的另一实施例中，其实施步骤不需显示于6图中。举例来说，可将步骤206与步骤208对调。此外，在另一实施例中，不需利用接收器104，而可利用任一装置执行图6中的部分或所有步骤。此外，可省略某些步骤(如步骤214)以配合某些特殊应用。应该要了解到，虽然本实施例所载的侦测方法200具有开始和结束步骤，但在侦测方法200执行期间，并不限制接收器104执行其它操作。此外，若执行步骤216以发送一第二接收状态报告，可重复执行侦测方法200。换句话说，在执行步骤216之后，接收器104接着执行步骤204，并且将第二接收状态报告当成下一侦测程序的第一接收状态报告。
本发明方法可储存于硬件中，且由硬件、软件或结合软硬件的装置所执行，硬件如微控制器、处理器、中央处理单元(CPU)、计算机、数字计数器、或者逻辑电路，软件如程序指令、可执行码、或者固件。
与习知技术相比，在一往返定时器计时结束后，且于接收在一第一接收状态报告中所有被回报为欠收的确认模式数据单元前，当接收到在第一接收状态报告中被回报为非欠收的确认模式数据单元、具有一轮询字节的确认模式数据单元、最新被回报为欠收的确认模式数据单元、或在第一接收状态报告中遗失排列在被回报为欠收的确认模式数据单元前的被回报为欠收的确认模式数据单元，本发明判断是否需要一更新状态回报。就发明本身而论，本发明提供一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其改善了无线通讯系统的传输能力。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的思想和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其用以侦测一通讯系统中的一遗失状态回报，上述通讯系统包括一发送器与发送上述遗失状态回报的一接收器，其中数据利用确认模式数据单元(AcknowledgedMode Data Protocol Data Unit，AMD PDU)以进行传输，上述方法包括下列步骤当一第一触发器被触发时，则发送一第一接收状态报告给上述发送器；初始化一往返(round-trip)定时器；在上述往返定时器计时结束后，且上述第一接收状态报告中被回报为欠收的确认模式数据单元被接收器端接收前，接收一既定确认模式数据单元；以及判断是否需要一第二接收状态报告。
2.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，当需要上述第二接收状态报告时，发送上述第二接收状态报告给上述接收器。
3.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，当需要上述第二接收状态报告时，其更包括下列步骤判断是否未禁止传送一状态回报；以及发送上述第二接收状态报告给上述接收器。
4.如权利要求3所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，藉由检查一状态回报禁止定时器以判断是否未禁止传送上述状态回报。
5.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，将上述往返定时器的计时期间设定为至少是一传输延迟时间与上述发送器或接收器的处理时间的总和。
6.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，将上述往返定时器的计时期间设定为至少是上述往返定时器的传输延迟时间、上述发送器的处理时间、以及上述接收器的处理时间的总和。
7.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，上述既定确认模式数据单元在上述第一接收状态报告中表示为最新的欠收模式数据协议数据单元。
8.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，上述第一接收状态报告表示为目前的状态回报，上述第二接收状态报告表示为接续于上述第一接收状态报告的下一状态回报，其更包括将下一状态回报视为上述第一接收状态报告以重复执行上述所有步骤。
9.如权利要求1所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，上述发送步骤更包括当一第二触发器被触发时，则延迟发送一第三状态回报给上述发送器。
10.如权利要求9所述的侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法，其中，当需要上述第二接收状态报告时，其更包括下列步骤接收在上述第一接收状态报告中所有被回报为欠收的确认模式数据单元；决定上述第一接收状态报告是否被上述发送器接收；以及当上述延迟第二触发器被触发时，发送上述第三状态回报。
全文摘要
一种侦测通讯系统中的遗失状态回报数据的方法。在一往返定时器计时结束后，且于接收在一第一接收状态报告中所有被回报为欠收(negatively acknowledged)的确认模式数据单元(Acknowledged Mode Data Protocol Data Unit，AMD PDU)前，当接收在上述第一接收状态报告中被回报为欠收的一确认模式数据单元、包括一轮询位集的确认模式数据单元、或最新被回报为欠收的确认模式数据单元时，判断是需要一第二接收状态报告。本发明方法提供一种侦测一遗失状态回报的决定方法，其改善一无线通讯系统的传输能力。
文档编号H04L29/10GK1595839SQ20041007718
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月6日 优先权日2003年9月14日
发明者江孝祥 申请人:华硕电脑股份有限公司