專利名稱：優化移動無線系統性能的方法
技術領域：
本發明一般涉及移動無線系統。
背景技術：
在移動無線系統中，把在無線接口上待發送的信息轉換成適合發送的格式需要各種處理操作。
例如，防止傳輸誤差的保護措施可以通過編碼來實現，尤其是糾錯編碼，該編碼將冗余引入到要發送的信息中。編碼率被定義為準備要發送的信息比特的數目與已經發送的比特數目或已編碼的比特數目的比值。編碼一般應用于信息比特序列或信息比特塊。對于給定的分配無線資源，編碼率越高，信息比特率也就越高。然而，高的編碼率需要好的無線條件，當不具備好的無線條件時，服務質量就會下降。
防止傳輸誤差的附加保護措施通常提供給數據業務，通常是利用自動重復請求(ARQ)技術，將沒有正確接收到的數據塊重新發送。沒有正確接收到的數據塊包括其中檢測到誤差的數據塊(通過檢錯碼)和其中誤差不能被糾正的數據塊(通過糾錯碼)。接收方通過確認消息/未確認消息(ACK/NACK)通知發送方它接收到的數據塊正確或不正確的狀態。這種操作模式被稱為“確認模式”。也可以使用“非確認模式”，尤其對于實時應用，例如，在這種應用里，由重新發送和確認裝置引起的時間延時不能被接受。而且，為了提高效率，確認/未確認通常被組合成一個單獨的用于一組連續數據塊的ACK/NACK消息。ACK/NACK消息包括一個位圖，其中每個比特都被用作其中一個數據塊的確認/未確認。例如，比特0表示數據塊沒有被正確接收，相反，比特1表示數據塊被正確接收。
另外一種處理操作是調制，產生一載有待發送信息的模擬信號。本領域技術人員知道的各種調制技術，都以各自的頻譜效率為特征，例如，它們使用相同的指定頻段每符號發送比特的數目較多或較少的能力。例如，通用分組無線業務(GPRS)系統只使用一種調制技術，通過高斯最小頻移鍵控(GMSK)調制，每符號發送一比特；而增強型通用分組無線電業務(EGPRS)系統使用兩種調制技術，GMSK調制，每符號發送一比特，和8位相移鍵控調制(8PSK)，每符號發送三個比特。調制的頻譜效率越高，發送的比特率也就越高。但是，高的頻譜效率需要好的無線條件，當不具備好的無線條件時，服務質量就會降低。
可以使用各種技術來優化這樣的系統的性能，例如，尤其是鏈路適配技術，其能夠作為無線環境的函數動態適配編碼方案和/或調制方案。尤其是，如果無線條件好，可以通過提高編碼率和/或使用較高頻譜效率的調制技術來提高比特率。例如，GPRS系統中具有四種編碼方案CS1到CS4，而在EGPRS系統中具有九種調制編碼方案MCS1到MCS9。
無線鏈接的質量通常都用一個和多個質量指數來表示，尤其是，如凈比特差錯率(BER)、塊刪除率(BLER)、信號-干擾比(SIR)等。BLER相應于沒有正確接收到的數據塊的比例。如果使用重復發送技術，不同于其他質量指數，還可以由發送方根據接收方發送的ACK/NACK消息來確定BLER。由于象鏈路適配算法之類的算法，如單元重新選擇算法，通常都是在網絡中實行，所述網絡能自己確定BLER，對于下行鏈路方向，移動站向網絡返回其確定的BLER值的報告是沒有必要的。
作為一般規則，移動無線系統是標準化的主體，并且可以商議出由相應的標準組織公布的相應標準來對這種系統進行完整的描述。
圖1簡要描述了GPRS系統的一般結構，基本上包括-用于與移動站MS通信的基站子系統BSS，并包括基站無線收發器BTS和基站控制器BSC，以及-用于與BSS和外部網絡(未示出)通信的GPRS網絡子系統，并包括GPRS網絡子系統節點或實體，分別例如服務GPRS支持節點和網關GPRS支持節點實體，SGSN和GGSN。
如圖2所示，在用來定義這些系統的分層結構中，在MS/BSS接口，或者無線接口，或者眾所周知的“Um”接口，在下面各層之間出現了差別-第一層，或眾所周知的物理層，和-第二層，或眾所周知的鏈路層，其自身分成好多層，即，按照遞增層的順序媒體訪問控制(MAC)、無線鏈路控制(RLC)和邏輯鏈路控制(LLC)，對于LLC層來說，BSS只被用作是MS和GPRS網絡子系統之間的中繼。
同樣，在BSS和GPRS網絡子系統之間的接口，或眾所周知的“Gb”接口，也出現了差別-第一層，或眾所周知的物理層，和-第二層，或眾所周知的鏈路層，其自身分成好多層，即，按照遞增層的順序網絡服務、BSS GPRS協議(BSSGP)和邏輯鏈路控制(LLC)，對于LLC層來說，BSS只被用作是MS和GPRS網絡子系統之間的中繼。
而且，也提供了高層信號協議(在圖中沒有具體表示)，尤其是移動管理(MM)協議、對話管理(SM)協議等。
LLC幀由高層數據單元在LLC層中形成。在LLC幀中，所述數據單元稱為LLC協議數據單元(LLC-PDU)。
然后，LLC-PDU在RLC-MAC層被分割形成RLC數據塊。RLC數據塊在物理層被轉化成“Um”接口發送所需的格式。
重新發送沒有被正確接收的數據的過程一般在RLC和LLC層實現，對于RLC數據塊和LLC-PDU，合適的方法是使用上面提到的自動重復請求(ARQ)技術。
在下文中，通過實例，重點放在GPRS系統中的RLC層上。關于這些實例，可以參看3GPP技術規范說明TS 44.060。尤其是，根據所述說明，ACK/NACK消息包括有開始序號(SSN)和接收數據塊位圖(RBB)。
如上所述，用于GPRS的標準特別地隨著增強型通用分組無線電服務(EGPRS)的引入而得到改進，所述EGPRS提供的比特率比GPRS提供的比特率高很多。但是，在同樣的系統中，不是所有的移動站和網絡設備都支持EGPRS。因此，有兩個暫時的數據塊流(TBF)模式，即GPRS模式和EGPRS模式。
現行的有關3GPP技術規范說明的方案(3GPP TS 44.060 V6.0.0(2002-12))表明-對于GPRS模式TBF，SSN和RBB以非確認的RLC模式和確認的RLC模式被發送，SSN和RBB可以被非確認RLC模式發送端忽略，-對于EGPRS模式TBF，SSN和RBB以非確認的RLC模式和確認的RLC模式被發送，SSN和RBB必須要被非確認RLC模式接收端忽略。
申請人已經注意到上述規范說明的現行方案存在一些問題。
首先，假設在上述規范說明的條件下，在EGPRS模式下，“RLC模式接收端”應該由“RLC模式發送端”替代。但是，申請人意識到，即使在這樣的替換后仍然存在一個問題，原因在于，根據現行的規范說明，沒有什么能迫使RLC接收端(尤其是在下行鏈路方向，一移動站)發送有效的SSN和RBB信息，因為所述信息被RLC發送端(尤其是，在下行鏈路方向，一種網絡設備)忽略了。現在，使SSN和RBB信息有效和能被RLC接收端考慮會帶來完全的好處。如，所述信息能用來估算傳輸質量，尤其是如上所述使用鏈路適配技術時。
發明概述本發明的一個特殊目的是解決上述問題的一部分或全部和/或避免上述一部分或全部的缺陷。更一般地說，本發明的目的在于優化上述系統的性能。
本發明包括一種優化移動無線系統性能的方法，在所述系統中，與不同的調制方案相對應的不同的比特率對應不同的傳輸模式，并且協議結構使用能以確認模式或非確認模式操作的無線鏈路控制層。在所述方法中，在最高比特率對應的傳輸模式下，確認信息以非確認模式從無線鏈路控制接收端發送到無線鏈路控制發送端并能被無線鏈路控制發送端考慮。
根據另一個方面，傳輸模式包括通用分組無線業務(GPRS)模式和增強型通用分組無線電業務(EGPRS)模式。
根據另一個方面，所述確認信息包括開始序號(SSN)和用確認/未確認(ACK/NACK)消息發送的接收數據塊位圖(RBB)。
根據另一個方面，所述確認信息被RLC發送端考慮，用來估算傳輸質量。
根據另一個方面，所述傳輸質量估算的目的是為了無線鏈路的適配。
本發明還包括具有實現本發明的方法的裝置的移動站。
本發明進一步包括具有實現本發明所述方法的裝置的移動無線網絡設備。
本發明進一步包括具有實現本發明所述方法的裝置的移動無線系統。
本發明的其它目的和特點通過下面參照附圖對本發明的一個實施例的詳細描述，將變得更加清楚，其中圖1簡述了分組模式移動無線系統的一般結構；圖2簡述了圖1所示類型的系統中使用的協議結構；和圖3是用來說明使用本發明所述方法的一個實例的示意圖。
具體實施例方式
圖3示意性地示出了移動無線系統中在RLC發送端和RLC接收端之間的無線鏈路。例如，RLC發送端1可以在移動站中，RLC接收端2可以在網絡中。所述鏈路是上行鏈路。相反，發送端1可以在網絡中，接收端2可以在移動站中。那么所述鏈路就是下行鏈路。
在給出的實施例中，發送端1包括-發送處理裝置3，包括編碼、調制等功能，和-射頻發送裝置4。
在給出的實施例中，接收端2包括
-射頻接收裝置5，和-接收處理裝置6，包括尤其是解碼、解調等功能。
在確認模式和非確認模式中，處理裝置6產生包括如前面提到的SSN和RBB之類的確認信息的ACK/NACK消息，并將所述消息發送給發送端1。
在確認模式中，處理裝置3在從接收端2接收到的ACK/NACK消息的控制下，將沒有被正確接收的數據塊重新發送。
在上述提到的規范說明的現行方案中，在非確認模式下，發送端1的處理裝置3能忽略象SSN和RBB這樣的確認信息，尤其是在GPRS模式TBF的情況下，發送端1的處理裝置3在EGPRS模式TBF下必定忽略上述信息。
本發明提出尤其像SSN和RBB這樣的確認信息應當在GPRS模式TBF中，在非確認模式下被考慮進去。這樣就優化了系統的性能；尤其是，如上所述，這些信息可以被考慮用作估算傳輸質量，尤其是在使用鏈路適配算法時。
本發明還可以包括能實現本發明所述方法的所有移動站、移動無線網絡設備和移動無線系統。
對于本領域的技術人員來說，由于上述裝置的特定實現不代表任何特定的問題，所以在這里，上述裝置不需要進行比前述對它們功能的描述更詳細的描述。
權利要求
1.一種優化移動無線系統性能的方法，在所述移動無線系統中，與不同的調制方案相對應的不同的比特率對應不同的傳輸模式，并且協議結構使用能以確認模式或非確認模式操作的無線鏈路控制層，在所述方法中，在最高比特率對應的傳輸模式下，確認信息以非確認模式從無線鏈路控制接收端發送到無線鏈路控制發送端并能被無線鏈路控制發送端考慮。
2.根據權利要求1的方法，其中所述傳輸模式包括通用分組無線業務(GPRS)模式和增強型通用分組無線電業務(EGPRS)模式。
3.根據權利要求1或2的方法，其中所述確認信息包括開始序號(SSN)和用確認/未確認(ACK/NACK)消息發送的接收數據塊位圖(RBB)。
4.根據權利要求1-3中任何一個的方法，其中所述確認信息被RLC發送端考慮，用來估算傳輸質量。
5.根據權利要求4的方法，其中所述傳輸質量估算是為了無線鏈路適配。
6.移動站包括能實現根據權利要求1-5中任何一個的方法的裝置。
7.移動無線網絡設備，包括能實現根據權利要求1-5中任何一個的方法的裝置。
8.移動無線系統，包括能實現根據權利要求1-5中任何一個的方法的裝置。
全文摘要
一種優化移動無線系統性能的方法，在所述移動無線系統中，與不同的調制方案相對應的不同比特率對應不同的傳輸模式，并且協議結構使用能以確認模式或非確認模式操作的無線鏈路控制層，在所述方法中，在最高比特率對應的傳輸模式下，確認信息以非確認模式從無線鏈路控制接收端發送到無線鏈路控制發送端并能被無線鏈路控制發送端考慮。
文檔編號H04L1/12GK1520126SQ200410005288
公開日2004年8月11日 申請日期2004年1月29日 優先權日2003年1月29日
發明者S·布爾多, S 布爾多 申請人:埃沃柳姆公司