專利名稱：用于處理無線協議層的數據單元的系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統的媒體訪問控制(MAC)層，且更為具體地說涉及用于處理無線協議層的數據單元的系統。
背景技術：
雖然對于高容量數據通信服務顯著地開發了移動通信系統，移動通信系統的性能不能匹配現有的有線通信系統。因此，在多個公司和組織中進行作為允許高容量數據通信的通信系統的IMT-2000的技術開發，且正在積極進行這種技術的標準化。
作為歐洲類型的IMT-2000系統的通用移動電信系統(UMTS)是從已知為全球移動通信系統(GSM)的歐洲標準演化來的第三代移動通信系統，其目的在于提供基于GSM核心網絡和寬帶碼分多址(W-CDMA)無線連接技術的改進的移動通信服務。
在1998年12月，歐洲的ETSI，日本的ARIB/TTC，美國的T1和韓國的TTA形成了第三代伙伴項目(3GPP)，其創建了UMTS技術的詳細規范。
在3GPP中，為了實現UMTS的快速和有效的技術開發，通過考慮網絡元件及其工作的獨立特性，為執行UMTS的標準化創建了五個技術規范組(TSG)。
每個TSG開發、批準和管理相關區域中的標準規范。在這些組中，無線接入網絡(RAN)組(TSG-RAN)開發用于UMTS地面無線接入網絡(UTRAN)(其是用于在UMTS中支持W-CDMA接入技術的新的無線接入網絡)的功能、需求和接口的標準。
圖1說明了一般的UMTS網絡的示例性的基本結構。如圖1所示，UMTS被大致分為終端、或用戶設備(UE)，UTRAN和核心網絡(CN)。
UTRAN包括一個或多個無線網絡子系統(RNS)，且每個RNS包括一個無線網絡控制器(RNC)和多個基站(下面稱為“節點B”)。每個節點B包括一個或多個小區。
圖2說明了用在UMTS中的無線接口協議的結構。在無線協議層中，終端和UTRAN成對存在，并處理無線接口的數據傳輸。圖2中的協議層能被基于開發系統互連(OSI)標準模型的下三層劃分為第一層(L1)，第二層(L2)和第三層(L3)。將在下面描述圖2的每個無線協議層。
首先，第一層(L1)，即，物理層通過使用多種無線傳輸技術提供數據給無線接口。物理層經傳輸信道連接被稱為媒體訪問控制(MAC)層的上層。傳輸信道被根據是否共享信道而劃分為專用傳輸信道和公共傳輸信道。
第二層(L2)包括MAC層，無線鏈路控制(RLC)層，廣播/多址通信控制(BMC)層和分組數據會聚協議(PDCP)層。
MAC層映射多種邏輯信道到多種傳輸信道，且還執行用于映射幾個邏輯信道到一個傳輸信道的邏輯信道多路復用。MAC層經邏輯信道連接被稱為無線鏈路控制(RLC)層的上層。根據發送的信息的類型，邏輯信道被劃分為用于發送控制平面的信息的控制信道和用于發送用戶平面的信息的話務信道。
根據管理的傳輸信道的類型，MAC層能被劃分為MAC-b子層，MAC-d子層，MAC-c/sh子層，MAC-hs子層和MAC-e子層。
MAC-b子層管理作為處理系統信息的廣播的傳輸信道的BCH(廣播信道)。
MAC-c/sh子層管理由多個終端共享的公共傳輸信道，比如前向接入信道(FACH)或下行鏈路共享信道(DSCH)。
MAC-d子層管理作為用于特定終端的專用傳輸信道的專用信道(DCH)。
為了支持經上行鏈路和下行鏈路的高速數據傳輸，MAC-hs子層管理作為用于高速下行鏈路數據傳輸的傳輸信道的HS-DSCH(高速下行鏈路共享信道)，且MAC-e子層管理作為用于高速上行鏈路數據傳輸的傳輸信道的E-DCH(增強專用信道)。
RLC層的基本功能是保證每個RB(無線承載)和它們的相應的數據傳輸的服務質量(QoS)。RLC層提供用于每個RB的獨立RLC實體，以保證RB的特定QoS，且提供三個RLC模式，即，透明模式(TM)，未確認模式(UM)和確認模式(AM)，以支持多種QoS類型。
RLC還控制適于被發送到無線接口的數據的大小，對于該無線接口RLC在從上層傳送的數據上執行分段和級聯功能。
作為RLC層的高層的PDCP(分組數據會聚協議)層允許經比如IPv4或IPv6的IP分組發送的數據被以相對小的帶寬在無線接口上有效地發送。為實現此，PDCP層執行報頭壓縮功能，使得僅作為數據的報頭部分發送需要的信息，以增加無線接口的傳輸效率。報頭壓縮是PDCP層的基本功能，所以PDCP層僅在PS域中存在。為了促進關于每個PS服務的有效報頭壓縮功能，每RB存在一個PDCP實體。
另外，BMC層位于RLC層的上部部分，其調度小區廣播消息，且廣播到位于特定小區中的終端。
在L3層的最低部分存在無線資源控制(RRC)層。僅在控制平面中定義RRC層，且其關于無線承載的建立、重新配置和釋放控制第一和第二層的參數，且還控制邏輯信道、傳輸信道和物理信道。RB指的是由無線協議的第一和第二層提供的邏輯路徑，用于在終端和UTRAN之間的數據傳輸。總的來說，RB的建立指的是規定協議層和提供特定數據服務所需的信道的特性，和設置各個具體參數和工作方法。
現在將詳細描述HSUPA(高速上行鏈路分組訪問)。HSUPA是允許終端(UE)經上行鏈路以高速發送數據到UTRAN的系統。HSUPA采用增強專用信道(E-DCH)代替現有技術的專用信道(DCH)，且還使用高速傳輸所需的HARQ(混合ARQ)和AMC(自適應調制和編碼)，和比如節點B受控調度的技術。
對于HSUPA，節點B向終端發送用于控制終端的E-DCH傳輸的下行鏈路控制信息。下行鏈路控制信息包括用于HARQ的響應信息(ACK/NACK)，用于AMC的信道質量信息，用于節點B受控調度的E-DCH傳輸速率分配信息，E-DCH傳輸開始時間和傳輸時間間隔分配信息，以及傳輸塊大小信息。
終端發送上行鏈路控制信息到節點B。上行鏈路控制信息包括用于節點B受控調度的E-DCH傳輸速率請求信息，UE緩存狀態信息，和UE功率狀態信息。經物理控制信道，比如E-DPCCH(增強專用物理控制信道)發送用于HSUPA的上行鏈路和下行鏈路控制信息。
對于HSUPA，在MAC-d和MAC-e之間定義MAC-d流。在這個情況中，將比如DCCH(專用控制信道)或DTCH(專用話務信道)的專用邏輯信道映射到MAC-d流，將MAC-d流映射到傳輸信道E-DCH，且將傳輸信道E-DCH映射到物理信道E-DPDCH(增強專用物理數據信道)。專用邏輯信道能被直接映射到傳輸信道DCH，且在這個情況中，將DCH映射到物理信道DPDCH(專用物理數據信道)。這種信道間映射關系如圖3所示。
將在下面詳細描述MAC-d子層。發射側MAC-d子層從自上層(即，RLC層)接收的MAC-d SDU形成MAC-d PDU(協議數據單元)，且接收層MAC-d子層從自下層接收的MAC-d PDU重排序MAC-d SDU，并傳送其到RLC層(即，上層)。MAC-d子層通過MAC-d流和MAC-e子層交換MAC-d PDU，或經DCH和物理層交換MAC-d PDU。MAC-d子層執行用于根據數據量選擇性地切換傳輸信道的比如傳輸信道類型切換，加密或解密MAC-d PDU，選擇適于信道條件的傳輸格式組合(TFC)，和用于管理邏輯信道標識符(C/T)(其用于在多路復用幾個邏輯信道且將其映射到一個DCH或一個MAC-d流時標識每個專用邏輯信道)的C/T復用器(CT Mux)的功能。僅當多路復用邏輯信道時使用比如邏輯信道標識符的C/T字段，且將該C/T字段添加到每個MAC-d SDU的報頭以形成MAC-d PDU。當前，定義C/T字段具有4比特，且因此，能多路復用到一個DCH或一個MAC-d流的邏輯信道的最大數目是16。終端，特別的，用于HSUPA的MAC-d子層的發射側的結構如圖4所示，且當多路復用邏輯信道時的MAC-d格式如圖5所示。
發射側MAC-e子層從經MAC-d流從MAC-d子層接收的MAC-dPDU，特別的，MAC-e SDU形成MAC-e PDU，且接收側MAC-e子層從自下層，特別的，物理層接收的MAC-e PDU重排序MAC-e SDU，且傳送其到上層。MAC-e子層經傳輸信道E-DCH和物理層交換MAC-ePDU。
MAC-e子層根據其屬于發射側或接收側而執行不同功能。首先，發射側MAC-e子層執行根據上行鏈路/下行鏈路控制信息調度數據傳輸并根據數據的優先級處理數據的功能，混合ARQ以可靠地高速發送數據的功能，和進行TFRC(傳輸格式和資源組合)選擇以選擇適于信道條件和資源組合選擇的傳輸格式的功能。
具體地說，調度/優先處理塊還用于形成被發送到物理信道的MAC-e PDU。特別的，調度/優先處理塊根據它們的長度，級聯在確定的傳輸時間間隔(TTI)期間經一個MAC-d流從MAC-d子層接收的MAC-d PDU或MAC-e PDU，添加長度信息到MAC-e報頭，添加被發送到報頭的傳輸塊的6比特的傳輸序列號(TSN)，和添加用于標識MAC-d流和邏輯信道的優先級的3比特PID(優先ID)到報頭。另外，調度/優先處理塊添加1比特版本標志(VF)到報頭，以形成MAC-ePDU，從而在之后支持不同的MAC-e PDU格式。
發射側MAC-e子層的結構和MAC-e PDU格式如圖6和7所示。
總的來說，使用確定類型的PDU格式的原因在于接收側接收作為一系列比特流(例如，0，1，0，1)的數據，所以不確定格式，接收側不能解釋每個比特表示什么。在HSUPA中，使用如圖7所示的MAC-ePDU格式存在如下所述的一些限制。
首先，在一個TTI期間僅發送一個MAC-e PDU。因此，添加TSN到每個MAC-e PDU。
第二，一個MAC-e PDU僅包括屬于相同MAC-d流且具有相同優先級的邏輯信道的數據。因此，PID被解釋為MAC-d流ID和邏輯信道優先。
第三，將幾個邏輯信道的數據多路復用到一個MAC-e PDU，以獲得多路復用增益。總的來說，SDU的長度能夠對于每個邏輯信道不同，所以將指示每個SDU的長度的信息添加到報頭。
在上述情況中，MAC-e PDU的報頭的長度根據第三條件而不同。SDU的長度信息包括三個字段用于指示每個SDU的長度的3比特SID(大小索引)字段，用于指示具有SID長度的SDU的數目的7比特N字段，和用于指示下一個字段是SID長度信息或MAC-e PDU的1比特F(標志)字段。特別的，SDU的長度信息包括SID、N和F的三個字段，且其大小(長度)增加以對應于SDU的長度類型的編號。
為了經物理信道無線發送確定的PDU，PDU必須具有用于編碼，比如在物理信道中執行的調制和擴展的確定的長度。因此，MAC-e子層通過填充PDU的端部產生適于物理信道所需的大小的PDU。這種填充部分用于調整PDU的大小，且不包括任意信息，所以當接收側接收PDU時，其丟棄填充部分。
接收側根據如圖7所示的格式解釋接收的比特流。特別的，接收側解釋從VF(1比特)，PID(3比特)，TSN(6比特)，SID(3比特)，N(7比特)，F(1比特)開始的比特流，且解釋報頭直到F字段指示下一個部分是SDU。當F字段指示下一個部分是SDU時，接收側根據SDU的長度信息，特別的，根據來自SID、N和F的組合的SDU的長度和數目分解SDU，從下一個比特開始。在提取SDU之后，作為填充部分丟棄剩余部分。
如果MAC-e SDU具有相同長度，一個SDU的長度信息能夠用于指示其它SDU的長度，盡管使用幾個邏輯信道用于發送數據。通過參考圖7，第一SDU長度信息，特別的，SID1、N1和F1的組合指示第一邏輯信道(C/T＝1)和第二邏輯信道(C/T＝2)的數據長度，且第K SDU長度信息，特別的，SIDK，NK和FK的組合指示第四邏輯信道(C/T＝4)到第k邏輯信道(C/T＝k)的數據長度。特別的，MAC-e子層不由邏輯信道處理數據，而是根據MAC-e SDU的大小處理數據。
接收側MAC-e子層的結構如圖8所示。接收側的HARQ塊對應于發射側的HARQ塊，且每個HARQ塊的HARQ處理以發射側執行SAW(停止并等待)ARQ功能。當接收側經HARQ處理接收一個MAC-e PDU時，其讀取MAC-e PDU的報頭的VF以檢查版本和檢查下一個PID字段以識別接收的PDU對應于哪個MAC-d流和哪個優先級。在重排序隊列分布塊中執行這個操作，且之后傳送PDU到由PID指示的重排序塊。
接收側的重排序功能相比發射側值得注意的地方在于MAC-e子層通過HARQ失序接收MAC-e PDU，但是RLC層，特別的，MAC-d子層之后的上層需要順次傳送。因此，MAC-e子層重排序非順序接收的PDU，且順序傳送它們到上層。為執行重排序，每個PID具有重排序緩存器，且雖然可成功地接收確定的PDU，如果TSN不是順序的，在緩存器中臨時存儲PDU，且當PDU的順次傳送是可能的時，將其傳送到上層。除了PDU的報頭的VF和PID，在重排序緩存器中存儲TSN的一部分，且當傳送PDU到分解塊時，在檢查SID、N和F的SDU長度信息的情況下分解SDU，且之后傳送到上部的MAC-d子層。特別的，僅通過MAC-d流傳送MAC-e SDU或MAC-d PDU。
在HSUPA中，接收側的UTRAN的MAC-d子層的結構類似于發射側的終端的MAC-d子層。特別的，關于HSUPA的部分執行發射側的功能，但是以相反的順序。對于關于DCH的工作，僅有的不同在于終端執行TFC選擇，而UTRAN執行調度/優先處理。
在HSUPA中，C/T復用器塊讀取通過MAC-d流從MAC-e子層接收的MAC-d PDU，以檢測數據(也就是，MAC-d PDU)屬于哪個邏輯信道，移去C/T字段，提取MAC-d SDU和經由C/T字段指示的信道傳送其到上部RLC層。但是，僅當多路復用邏輯信道時存在C/T字段。如果不多路復用邏輯信道，接收的MAC-d PDU是MAC-d SDU，所以C/T復用器塊直接傳送其到RLC層。
圖9示出了HSUPA中UTRAN的MAC-d子層的結構。接收側MAC-e具有用于每個PID的重排序緩存器。當接收MAC-e PDU時，MAC-e通過使用在接收的MAC-e PDU中包括的PID信息選擇用于傳送接收的數據的重排序緩存器，通過使用在接收的MAC-e PDU中包括的TSN信息確定MAC-e PDU必須位于所選的重排序緩存器中哪個位置，且對準數據。在重排序緩存器中，將具有小于接收的MAC-e PDU的TSN值的TSN值的所有MAC-e PDU傳遞到上級，且將接收的MAC-ePDU傳遞到上級。
但是，在現有技術中，數據傳輸的效率惡化，且在接收側需要不必要的存儲器。例如，假定存在從發射側發送的MAC-e PDU和在到達之后在接收側的重排序緩存器中累積的MAC-e PDU，如圖10所示。為了解釋的緣故，僅關于MAC-e PDU報頭的內容示出TSN，且假定MAC-e PDU具有相同PID。另外，還假定正常接收和處理直到具有TSN＝3的MAC-e PDU的MAC-e PDU。
圖10說明了在發射側和接收側之間發射和接收的MAC-e PDU的結構。發射側發送從TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU，且接收側接收從TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU。即使已經接收對應于TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU，因為在接收側沒有接收到具有TSN＝4的MAC-ePDU，在重排序緩存器中從TSN＝4到TSN＝7的MAC-e PDU等待而不被處理。
如圖10所示，在重排序緩存器還沒有被接收的具有TSN＝4的MAC-e PDU僅包括對應于邏輯信道1的MAC-d SDU。特別的，具有TSN＝4的MAC-e PDU不包括對應于邏輯信道2的MAC-d SDU。因此，在從TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU中包括的對應于邏輯信道2的MAC-d SDU能夠被立即發送到上級。
但是，在現有技術中，從TSN＝5到TSN＝7的MAC-e PDU中包括的對應于邏輯信道2的MAC-d SDU留在重排序緩存器中而不被和MAC-e PDU分開，且不被發送到上級，由此引起不需要的傳輸延遲。特別的，如果對應于邏輯信道2的數據用于實時發送的流或語音服務，問題更加嚴重。
發明內容
技術問題本發明涉及處理無線協議層的數據單元的系統。
技術方案本發明的其它優點、目的和特征將在隨后的說明中部分地描述，經過以下檢驗或從本發明的實踐中學習，上述優點、目的和特征對于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。本發明的目的和優點可以如所附說明書及其權利要求書和附圖中所特別指出的來實現和獲得。
為實現本發明的這些和其它的優點，以及根據本發明的目的，如這里具體地和廣泛地描述的，本發明具體表現為一種用于在通信系統中處理分組數據的方法，該方法包括從多個邏輯信道的每一個接收至少一個數據單元，構造包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元的數據塊和分配序列號給數據塊，發送數據塊，接收和處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，和根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
優選地，處理步驟包括將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。傳送步驟包括確定是否順序接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
在本發明的一個方面中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序該數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
在本發明的另一方面中，接收和傳送的步驟是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
在本發明的另一實施例中，用于在通信系統中處理分組數據的方法包括接收包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元且具有分配的序列號的數據塊，處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，且根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
優選地，處理步驟包括將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。傳送步驟包括確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
在本發明的一個方面中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序該數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
在本發明的另一方面中，接收和傳送的步驟是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
在本發明的另一實施例中，用于在通信系統中處理分組數據的系統包括移動終端，其用于從多個邏輯信道的每一個接收至少一個數據單元，構造包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元的數據塊和分配序列號給數據塊，并發送數據塊。
該系統進一步包括網絡，其用于接收和處理數據塊使得將來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，且根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
優選地，網絡適于通過將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來處理數據塊。網絡適于通過確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來傳送至少一個數據單元。
在本發明的一個方面中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序該數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
在本發明的另一方面中，網絡的接收和傳送功能是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
在本發明的另一實施例中，用于在通信系統中處理分組數據的網絡包括發射器，其適于經第一信道發送數據和經第二信道發送控制信息到移動終端；接收器，其適于從移動終端接收信息；和控制器。該控制器適于接收包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元且具有分配的序列號的數據塊，處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，和根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
優選地，該控制器適于通過將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來處理數據塊。該控制器適于通過確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來傳送至少一個數據單元。
在本發明的一個方面中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序該數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
在本發明的另一方面中，控制器適于媒體訪問控制(MAC)層中。
應該理解本發明的前述一般描述和下面的具體描述都是示例性和說明性的，并且意在提供本發明如權利要求所述的進一步解釋。
附圖是為了能進一步了解本發明而包含的，并且被納入本說明書中構成本說明書的一部分，這些附圖示出了本發明的一個或多個實施例，并用于與本說明書一起對本發明的原理進行說明。在不同附圖中由相同數字表示的本發明的特征、元件和方面表示根據一個或多個實施例相同、等效或類似的特征、元件或方面。
圖1說明了現有的UMTS的網絡結構。
圖2說明了用在UMTS中的現有無線協議的結構；圖3說明了現有的HSUPA的MAC層；圖4說明了現有的終端的MAC-d子層的結構；
圖5說明了現有的用于邏輯信道多路復用的MAC-d PDU的格式；圖6說明了現有的發射側的MAC-e子層的結構；圖7說明了現有MAC-e PDU的格式；圖8說明了現有的接收側的MAC-e子層的結構；圖9說明了現有的UTRAN的MAC-d子層的結構；圖10說明了現有的MAC-e PDU和重排序緩存器的實例；圖11說明了根據本發明的現有的接收側MAC-e結構的第一實施例；圖12說明了根據本發明的接收側的MAC-d結構的第一實施例；圖13說明了根據本發明的發射側的MAC-e結構的第一實施例；圖14說明了根據本發明的發射側的MAC-e結構的第二實施例；圖15說明了根據本發明的發射側的MAC-d結構的第一實施例；圖16說明了根據本發明的發射側的MAC-e結構的第三實施例；圖17說明了根據本發明的接收側的MAC-e結構的第二實施例；圖18說明了根據本發明的接收側的MAC-d結構的第二實施例；圖19說明了根據本發明的發射側的MAC-e結構的第四實施例；圖20說明了根據本發明的接收側的MAC-e結構的第三實施例；圖21說明了根據本發明的MAC-e PDU的第一實施例；圖22說明了根據本發明的MAC-e PDU的第二實施例；圖23說明了根據本發明的MAC-e PDU的第三實施例；圖24說明了根據本發明的MAC-e PDU的第四實施例；圖25說明了根據本發明的MAC-e PDU的第五實施例；圖26說明了根據本發明的MAC-e PDU的第六實施例；圖27說明了根據本發明的MAC-e PDU的第七實施例；圖28說明了根據本發明的MAC-e PDU的第八實施例；圖29說明了根據本發明的MAC-e PDU的第九實施例；圖30說明了根據本發明一個實施例的用于在通信系統中處理分組數據的網絡。
具體實施例方式
將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。
本發明涉及用于處理MAC層的數據單元的系統，并涉及相比其中根據MAC-e PDU的單元執行重排序操作的現有技術，重排序MAC-dSDU或MAC-d PDU的數據單元，特別的，MAC-d SDU的結構單元。
本發明的基本概念是在接收側設置的每邏輯信道提供一個重排序緩存器，使得相比其中在接收側中每PID提供一個優先緩存器和優先緩存器在MAC-e PDU上執行重排序操作的現有技術，每個邏輯信道重排序緩存器在MAC-d SDU上執行重排序。
優選地，在MAC-d SDU中包括用于邏輯信道重排序緩存器的重排序處理的序列號。
優選地，用于邏輯信道重排序緩存器的重排序處理的序列號是用于RLC層的序列號或在MAC-d SDU中包括的序列號。
重排序處理或操作指的是如果數據塊失序，通過使用比如序列號的信息，順序地重排序接收的數據塊(MAC-d SDU)，且之后傳遞它們到上級。
例如，假定根據創建順序，分別以序列號0，1，2，3，4創建和編號五個數據塊。在這個方面中，假定在接收側以0，3，1，2，4的順序接收數據塊。因為順序接收編號為“0”的數據塊，接收側立即發送其到上級。當接收到數據塊3時中，因為還沒有接收數據塊1和2，將其保持在重排序緩存器。之后，當接收到數據塊1時，因為數據塊1是數據塊0之后順序的塊，將其立即傳遞到上級。另外，當接收到數據塊2時，將其立即傳遞到上級，并且因為全部傳遞了數據塊0，1和2，也傳遞保持在重排序緩存器中的數據塊3。以這種方式，執行重排序操作使得順序地傳遞失序地接收的數據塊到上級。
圖11示出了根據本發明的接收側的MAC-e結構的第一實施例，且圖12示出了根據本發明的接收側的MAC-d結構的第一實施例。
不像其中根據MAC-e的優先提供重排序緩存器以執行重排序操作的現有技術，MAC-e根據如圖12所示的邏輯信道包括重排序緩存器。
下面參考圖11和12描述MAC-d和MAC-e的操作。
當接收側的MAC-e接收MAC-e PDU時，其將MAC-e PDU傳遞以對應于在MAC-e PDU中包括的PID的優先級的分解塊。分解塊分解接收的MAC-e PDU以重新配置其到MAC-d PDU中，且傳遞重新配置的MAC-d PDU到MAC-d。在接收MAC-d PDU的情況下，MAC-d將在每個MAC-d PDU中包括的MAC-d SDU傳遞到由在每個MAC-dPDU中包括的C/T字段指示的每個相應邏輯信道。之后，在每個邏輯信道中存在的每個邏輯信道重排序緩存器根據它們的序列號順序地重排序MAC-d SDU。
如上所述，在本發明中，在對于每個邏輯信道存在的邏輯信道重排序緩存器中執行重排序操作。雖然邏輯信道重排序緩存器位于MAC-d中，如圖12所示，它們可能位于MAC-d和RLC之間或位于RLC中。而且，在MAC-d中，重排序緩存器可位于傳輸信道類型多路復用塊和上級之間，以執行所說明的重排序處理，或者它們可位于MAC-d中的C/T復用器塊和傳輸信道類型多路復用塊之間，以執行重排序處理。
回來參考如圖10所示的MAC-e PDU的結構，所有MAC-e PDU具有TSN字段。TSN字段是在重排序緩存器中根據優先執行重排序操作所需的值。特別的，在現有技術中，根據TSN值識別MAC-e PDU的順序，且基于識別的順序執行重排序處理。在本發明中，因為使用邏輯信道重排序緩存器執行重排序處理，不需要在MAC-e中重排序緩存器根據優先，且不需要MAC-e PDU中關于傳輸順序的信息。
無論何時在無線接口中發送MAC-e PDU，包括TSN增加了MAC-ePDU的總開銷，且惡化了無線接口的傳輸效率。因此，本發明另外提出了不使用TSN的MAC-e結構。
在沒有TSN的結構中，當MAC-e接收新的MAC-e PDU時，MAC-e將MAC-d PDU傳遞到對應于在MAC-e PDU中包括的每個PID的優先級的分解塊。之后，分解塊從MAC-e PDU重新配置MAC-d PDU且將它們傳遞到MAC-d。在接收MAC-d PDU的情況下，MAC-d將在每個MAC-d PDU中包括的MAC-d SDU傳遞到由MAC-d PDU中包括的每個C/T字段指示的每個邏輯信道。之后，對于每個邏輯信道存在的邏輯信道重排序緩存器基于在接收的MAC-d SDU中包括的序列號重排序MAC-d SDU。
圖13示出了根據本發明的不使用TSN的發射側的MAC-e結構的第一實施例。圖13的MAC-e不同于現有技術的地方在于其不使用優先隊列。特別的，現有技術中的TSN用于確定一個優先隊列中MAC-ePDU的優先級。因此，在本發明中，不使用TSN排除必須確定MAC-dPDU的順序，這造成MAC-e不需要優先隊列。
因此，參考圖13，MAC-e根據它們的優先級確定從MAC-d接收的MAC-d PDU以傳送它們到HARQ實體。HARQ實體之后通過使用具有相同優先級的MAC-d PDU構造不具有TSN信息的MAC-e PDU，且發送它們到無線接口。
本發明還提出了用于根據每個邏輯信道優化MAC-e和MAC-d的結構以及重排序操作的結構。例如，參考圖7，MAC-E PDU的PID的值用在現有技術中區分根據優先級從上級傳遞到MAC層的MAC-dSDU，當將每個MAC-e PDU發送到無線接口時以具有相同優先級的MAC-d SDU構造每個MAC-e PDU，且通知接收側相應MAC-e PDU的優先級使得能夠在接收側在每個相應的重排序緩存器中處理具有相同PID的MAC-e PDU。在這個方面中，具有C/T字段(其具有對應于相同邏輯信道的相同C/T值)的MAC-d PDU因此具有相同優先級。因此，在現有技術中，能夠通過使用C/T字段識別相應MAC-d SDU的優先級，但是發射側和接收側根據PID再次區分和處理MAC-e PDU，由此不需要地浪費處理資源。另外，在MAC-e PDU中占據多達3比特的PID產生附加的總開銷，由此惡化經無線接口的數據傳輸效率。
如在本發明中提出的，因為根據邏輯信道存在的邏輯信道重排序緩存器執行重排序操作，不需要用于每個優先級的重排序緩存器。也不需要發射側根據優先級區別地處理MAC-d PDU。這意味著發射側的MAC-e不需要優先分布功能。
本發明另外提出了工作而沒有PID的MAC-e和MAC-d的結構。特別的，本發明提出在MAC-e產生MAC-e PDU時，MAC-e處理從MAC-d接收的MAC-d PDU而不區分它們。特別的，MAC-e構造MAC-dPDU而不將從MAC-d接收的MAC-d PDU分類，并發送其。
優選地，在從MAC-d接收MAC-d PDU之前，MAC-e能夠通知MAC-d接收的每個MAC-d PDU的優先級或邏輯信道。另外，MAC-e能夠另外通知MAC-d接收的MAC-d PDU的數目。
圖14示出了根據本發明，不根據PID或優先級區分的發射側的MAC-e結構的第二實施例。
如圖14所示的MAC-e的操作不同于現有技術的地方在于，當MAC-e產生MAC-e PDU時，其從MAC-d請求數據且MAC-d根據MAC-e的請求將每個邏輯信道中等待的MAC-d PDU傳遞到MAC-e。
另外，MAC-e能夠檢查在每個邏輯信道中累積的數據量，每個邏輯信道的優先級，MAC-e能夠發送的數據量或MAC-e能夠使用的數據的組合，以確定使用的數據的組合和通知MAC-d由每個邏輯信道接收的數據量。之后，MAC-d根據MAC-e的請求從每個邏輯信道接收數據，且將其傳遞到MAC-e。因此，MAC-e通過使用從MAC-d接收的數據保證MAC-e PDU。
因為PID不用于MAC-e PDU，MAC-e不管理優先隊列或PID。如果MAC-e希望知道在每個邏輯信道中累積的數據量，其能夠從上級或從MAC-d直接請求信息。
數據組合指的是MAC-e能夠產生的MAC-e PDU的組合。由不同類型的MAC-d PDU的每個大小和對應于MAC-d PDU的每個大小的MAC-d PDU的數目指示數據組合。能夠由發射側使用的數據組合是根據信道條件和網絡的建立可變的，且發射側能夠選擇可允許的組合之一并發送其。
如圖14所示的MAC-e的結構具有靈活性，這意味著MAC-e可以或可以不使用TSN。特別的，在MAC-e的結構中，當HARQ實體以通過MAC-d流傳遞的MAC-d PDU產生MAC-e PDU時，因為如上所述TSN的添加無效，其可以或可以不順序地添加TSN值。
另外，如圖15和16所示，可設計較簡單的結構，其中僅在MAC-d和MAC-e之間提供一個連接通道，而不使用幾個MAC-d流。
圖17示出了根據本發明的接收側的MAC-e結構的第二實施例，且圖18示出了根據本發明的接收側的MAC-d結構的第二實施例。
MAC-e和MAC-d的操作不同于現有技術的地方如下。
HARQ實體將成功接收的MAC-e PDU立即傳遞到分解實體，且分解實體立即分解接收的MAC-e PDU以重新配置其到MAC-d PDU中，并傳遞重新配置的MAC-d PDU到MAC-d。之后，MAC-d分解每個接收的MAC-d PDU以提取MAC-d SDU，且通過使用MAC-d PDU中包括的每個C/T字段傳遞提取的MAC-d SDU到每個相應邏輯信道的重排序緩存器。
對于每個邏輯信道存在的重排序緩存器通過使用在每個MAC-dSDU中包括的序列號重排序MAC-d SDU，且傳遞它們到上級。
圖19示出了根據本發明的，其中MAC-e能夠更為簡單地工作的發射側的MAC-e結構的第四實施例。
在如圖19所示的發射側的MAC-e結構中，MAC-e不通過MAC-d接收每個邏輯信道的數據，而是直接從每個邏輯信道接收數據。
特別的，MAC-e直接檢查在每個邏輯信道中等待的數據量，且基于關于MAC-e可使用的數據組合或MAC-e可發送的數據量的信息確定MAC-e可發送的數據的組合。MAC-e之后從每個邏輯信道接收符合確定的數據組合的MAC-d SDU以產生MAC-e PDU。為了區分每個邏輯信道，MAC-e通過添加從每個邏輯信道接收的MAC-d SDU C/T值來形成MAC-d PDU，以產生MAC-e PDU。C/T復用器塊能夠位于MAC-e子層中或位于MAC-e和MAC-e的上級之間。
圖20示出了根據本發明的接收側的MAC-e結構的第三實施例。
在如圖20所示的MAC-e結構中，MAC-e的MAC-d SDU被直接傳遞到每個邏輯信道，而不經MAC-d。特別的，HARQ實體將成功接收的MAC-e PDU直接傳遞到分解實體，且分解實體分解接收的MAC-ePDU以重新配置其每一個到MAC-d PDU中，并傳遞它們到C/T復用器實體。C/T復用器實體之后分解每個MAC-d PDU以提取MAC-d SDU并通過使用在每個MAC-d PDU中包括的C/T字段傳遞提取的MAC-dSDU到每個邏輯信道的重排序緩存器。
在接收MAC-d SDU的情況下，用于每個邏輯信道的重排序緩存器基于每個序列號順序地重排序MAC-d SDU，且傳遞它們到上級。C/T復用器實體能夠位于MAC-e外側或能夠被作為新的實體添加到RLC實體中。
圖21到29說明了MAC-e PDU的結構的多種實施例。將參考圖21到29描述能夠用于本發明中的MAC-e和MAC-d的新的MAC-e PDU結構。
圖21示出了根據本發明的MAC-e PDU的第一實施例。
如圖21所示的MAC-d PDU結構不同于現有技術的地方在于其不具有PID和TSN。因為通過邏輯信道設置重排序緩存器和通過邏輯信道執行重排序操作，不需要TSN和PID值。
圖22示出了根據本發明的MAC-e PDU的第二實施例，且圖23示出了根據本發明的MAC-e PDU的第三實施例。
提出MAC-e PDU結構的第二和第三實施例以減少在圖21的MAC-e PDU結構中，在每個MAC-d PDU中包括的C/T字段的數目。
MAC-e PDU的第一到第三實施例能夠用于不使用TSN和PID信息的MAC-e和MAC-d。
圖24示出了根據本發明的MAC-e PDU的第四實施例。
圖24的MAC-e PDU不同于現有技術的地方在于其不具有TSN。因為在本發明中，根據邏輯信道設置重排序緩存器且由邏輯信道執行重排序操作，不需要TSN值。
圖25示出了根據本發明的MAC-e PDU的第五實施例，且圖26示出了根據本發明的MAC-e PDU的第六實施例。
提出MAC-e PDU結構的第五和第六實施例以減少在圖24的MAC-e PDU結構中每個MAC-d PDU中包括的C/T字段的數目。
MAC-e PDU結構的第四到第六實施例能夠用于不使用TSN信息的MAC-e和MAC-d。
圖27示出了根據本發明的MAC-e PDU的第七實施例。
圖27的MAC-e PDU結構不同于現有技術的地方在于其不具有PID。因為在本發明中，根據邏輯信道設置重排序緩存器且由邏輯信道執行重排序操作，不需要PID值。
圖28示出了根據本發明的MAC-e PDU的第八實施例，且圖29示出了根據本發明的MAC-e PDU的第九實施例。
提出MAC-e PDU結構的第八和第九實施例以減少在圖27的MAC-e PDU結構中每個MAC-d PDU中包括的C/T字段的數目。
MAC-e PDU結構的第七到第九實施例能夠用于不使用TSN信息的MAC-e和MAC-d。
如上所述，根據本發明的用于處理無線協議層的數據單元的系統具有下面優點。
因為用于每個邏輯信道的邏輯信道重排序緩存器重排序MAC-dSDU，防止了不需要的數據傳輸延遲，且因為MAC-e PDU不使用報頭，能夠增強在無線接口的傳輸效率。
圖30說明了根據本發明優選實施例的UTRAN520的框圖。UTRAN520包括一個或多個無線網絡子系統(RNS)525。每個RNS525包括無線網絡控制器(RNC)523和由RNC管理的多個節點B(基站)521。RNC523處理無線資源的分配和管理并作為關于核心網絡的接入點工作。另外，RNC523適于執行本發明的方法。
節點B521接收由終端400的物理層通過上行鏈路發送的信息，且通過下行鏈路發送數據到終端。節點B521作為用于終端400的UTRAN520的接入點，或作為發射器和接收器工作。對本領域普通技術人員來說很明顯可使用，例如，處理單元410和其它數據或數字處理設備容易地實現移動通信設備400，獨立的或者和外部支持邏輯電路結合。
通過使用上述的UTRAN，本發明可從多個邏輯信道的每一個接收至少一個數據單元，構造包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元的數據塊，并分配序列號給數據塊，發送數據塊，接收和處理數據塊使得將來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，且根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
雖然關于移動通信描述了本發明，本發明還可用于使用移動設備的任意無線通信系統，比如配備有無線通信性能的PDA和膝上型計算機。另外，描述本發明的確定術語的使用不應該限定本發明的范圍到確定類型的無線通信系統，比如UMTS。本發明還可應用于使用不同空中接口和/或物理層的其它無線通信系統，例如，TDMA、CDMA、FDMA、WCDMA等。
優選實施例可實現為使用標準編程和/或工程技術以產生軟件、固件、硬件或其組合的方法、設備或制造物品。在這里使用的術語“制造物品”指的是在硬件邏輯(例如，集成電路芯片、現場可編程門陣列(FPGA)，特定應用集成電路(ASIC)等)或計算機可讀介質(例如，磁存儲介質(例如，硬盤驅動、軟盤、磁帶等)、光存儲(CD-ROM，光盤等)，易失型和非易失存儲設備(例如，EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可編程邏輯等)中實現的代碼或邏輯。
計算機可讀介質中的代碼可由處理器訪問和執行。其中實現優選實施例的代碼可進一步被通過傳輸介質訪問或經網絡從文件服務器訪問。在這種情況中，其中實現代碼的制造物品可包括傳輸介質，比如網絡傳輸線，無線傳輸介質，通過空間、無線電波、紅外信號等傳播的信號。當然，本領域普通技術人員將認可在不脫離本發明的范圍的情況下可對這種配置做出很多修改，且制造的物品可包括現有技術的任意信息承載介質。
在描述特定操作的附圖中所示的邏輯實現以特定順序發生。在另外的實現中，可以不同順序執行，修改或刪除確定的邏輯操作，且仍然實現本發明的優選實施例。另外，可將步驟添加到上述邏輯且仍然符合本發明的實現。
前面所述的實施例和優點僅是示范性的，不解釋為對本發明的限制。本公開的內容可應用于其他類型的裝置。本發明的說明書是說明性的，并不限制權利要求書的范圍。對本領域的技術人員來說，許多替換、修改和變動都是顯而易見的。在權利要求書中，裝置加功能的句子意在包含在此所描述的實現所引用的功能的結構。不僅是結構的等效物，也包括等效的結構。
權利要求
1.一種用于在通信系統中處理分組數據的方法，該方法包括從多個邏輯信道的每一個接收至少一個數據單元；構造包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元的數據塊和分配序列號給數據塊；發送數據塊；接收和處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器；和根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
2.如權利要求1所述的方法，其中，該處理步驟包括將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
3.如權利要求1所述的方法，其中，該傳送步驟包括確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
4.如權利要求3所述的方法，其中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。
5.如權利要求3所述的方法，其中，如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
6.如權利要求1所述的方法，其中，該接收和傳送的步驟是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
7.一種用于在通信系統中處理分組數據的方法，該方法包括接收包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元且具有分配的序列號的數據塊；處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器；和根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
8.如權利要求7所述的方法，其中，該處理步驟包括將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
9.如權利要求7所述的方法，其中，該傳送步驟包括確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元。
10.如權利要求7所述的方法，其中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。
11.如權利要求10所述的方法，其中，如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
12.如權利要求7所述的方法，其中，該接收和傳送步驟是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
13.一種用于在通信系統中處理分組數據的系統，該系統包括移動終端，其用于從多個邏輯信道的每一個接收至少一個數據單元，構造包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元的數據塊和分配序列號給數據塊，并發送數據塊；和網絡，其用于接收和處理數據塊使得將來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，且根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
14.如權利要求13所述的系統，其中，該網絡適于通過將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來處理數據塊。
15.如權利要求13所述的系統，其中，該網絡適于通過確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來傳送至少一個數據單元。
16.如權利要求15所述的系統，其中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。
17.如權利要求15所述的系統，其中，如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
18.如權利要求13所述的系統，其中，該網絡的接收和傳送功能是在媒體訪問控制(MAC)層中執行的。
19.一種用于在通信系統中處理分組數據的網絡，該網絡包括發射器，其適于經第一信道發送數據和經第二信道發送控制信息到移動終端；接收器，其適于從移動終端接收信息；和控制器，其適于接收包括來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元且具有分配的序列號的數據塊，處理數據塊使得來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元被轉發到用于多個邏輯信道的每一個的重排序緩存器，和根據序列號傳送至少一個數據單元到多個邏輯信道的每一個。
20.如權利要求19所述的系統，其中，該控制器適于通過將數據塊分解為來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來處理數據塊。
21.如權利要求19所述的系統，其中，該控制器適于通過確定是否順序地接收來自多個邏輯信道的每一個的至少一個數據單元來傳送至少一個數據單元。
22.如權利要求21所述的系統，其中，如果確定順序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，傳送數據單元到相應的邏輯信道。
23.如權利要求21所述的系統，其中，如果確定失序地接收來自特定邏輯信道的至少一個數據單元，以在重排序緩存器中存儲的任意其它數據單元重排序數據單元，且確定重排序的數據單元是否處于用于傳送到相應邏輯信道的適當的順序。
24.如權利要求19所述的系統，其中，該控制器適于在媒體訪問控制(MAC)層中。
全文摘要
本發明涉及用于處理無線協議層的數據單元的系統。為每個邏輯信道提供用于重排序數據塊的重排序緩存器。相比其中根據MAC－ePDU的單元執行重排序操作的現有技術，因為本發明涉及重排序MAC－d SDU或MAC－d PDU的數據單元，防止了不需要的數據傳輸延遲和增強了在無線接口的傳輸效率。
文檔編號H04L12/28GK1914869SQ200580004006
公開日2007年2月14日 申請日期2005年6月14日 優先權日2004年6月16日
發明者李承俊, 千成德, 李英大 申請人:Lg電子株式會社