CN101079814A - 无线通讯***处理封包数据的方法及其相关装置 - Google Patents

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Abstract

用于无线通讯***的客户端处理封包数据的方法，包含有启动混合式自动重发请求流程；接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中；接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包；以及以特定程序决定该第二封包是否为该第一封包的重传封包；其中该特定程序未使用控制频道上的新数据指针。

Description

无线通讯***处理封包数据的方法及其相关装置
技术领域
本发明是关于一种无线通讯***处理封包数据的方法及其相关装置，尤指一种可减少所需的信令传输，增加无线资源的使用效率的方法及其相关装置。
背景技术
第三代移动通讯技术采用宽带码分多址接入(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)的无线接入方式，其是用以提供高度频谱利用效率、无远弗届的覆盖率及高质量、高速率的多媒体数据传输，同时更能满足各种不同的QoS服务要求，提供具弹性的多样化双向传输服务，并提供较佳的通讯质量，有效降低通讯中断率。通过第三代移动通讯***，使用者可藉无线通讯设备(如手机)实现实时影像通讯、会议电话(Conference Call)、实时游戏、在线音乐播放、电子邮件收发等。然而，这些功能必需仰赖快速而实时的传输。因此，针对第三代移动通讯技术，已知技术提供了高速下链路封包存取技术(High Speed Downlink Package Access，HSDPA)及高速上链路封包存取技术(High Speed Uplink Package Access，HSUPA)，用来提高频宽的使用效率及封包数据的处理效率，以改善上下链路的传输速度。
在已知技术中，高速下链路封包存取技术及高速上链路封包存取技术皆使用了混合式自动重发请求技术(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)，用以提升重传的速度，减少传输延迟。混合式自动重发请求技术是一种结合了前馈式错误修正(Feed-forward Error Correction，FEC)与自动重发请求方法的技术，用以根据接收端回传的确认信号(ACK/NACK)来决定是否要重传，并由前一个收到而解码失败的数据中存下有用的信息，供之后的解码使用。重新传送的时候，混合式自动重发请求技术会使用与初次传送相同的传输区块集来进行，因此具有同样的信息位数，但是可能会使用不同的调制方法、频道码集(包括频道码集的大小)或发射功率。为了将额外重送请求的次数降到最低，已知混合式自动重发请求技术使用了两种「软式结合」(Soft-Combining)方法中的一种来确保消息可以被顺利地解码，分别为追踪结合(Chase Combining，CC)与递增冗余(Incremental Redundancy，IR)方法。追踪结合的做法是送出一个与检测出错误的封包完全相同的封包，而解码器在解码之前会先将所有收到的封包结合在一起；递增冗余的做法则是渐进地送出不同组的位，以便与原始的数据合在一起，如此一来可以增加冗余的数据量，也比较可能回复传输错误。
在高速下链路封包存取技术中，于接收到网络端所输出的协议数据单元(Protocol Data Unit)时，客户端会根据前次传输的相关信息，删除该协议数据单元或将该协议数据单元的数据储存于软暂存器(Soft Buffer)内，据以进行解码或排序等程序。为了使客户端快速判断所接收的协议数据单元是否包含新数据，第三代移动通讯联盟(the 3rd Generation partnershipProject，3GPP)所制定的媒体存取控制协议规范3GPP TS 25.321 V7.0.0中定义了新数据指针(New Data Indicator，NDI)，作为混合式自动重发请求流程中分辨新传输或重新传输的依据，其数值为1或0。根据上述媒体存取控制协议规范，在混合式自动重发请求流程中，对于新传输，网络端将前一传输的新数据指针数值加1；反之，对于重新传输，网络端不改变前次新数据指针数值。因此，若连续两传输所对应的新数据指针数值相异，即‘1’‘0’或‘0’‘1’，表示后者为新传输，亦即协议数据单元包含新数据，则客户端以新数据取代软暂存器内的数据且进行解码。相反地，若连续两传输所对应的新数据指针数值相同，即‘0’‘0’或‘1’‘1’，表示后者为前者的重新传输；在此情况下，若前次传输未成功解码，客户端需将重传数据与软暂存器内的数据结合后再行解码，以增加解码的成功率；反之，若前次传输已解码成功，则客户端传送软暂存器内的数据至排序单元进行排序，并回报确认收讫单元，而重新传输所接收的数据则舍弃不用。
因此，若混合式自动重发请求流程中连续两传输所对应的新数据指针数值相同，且前次传输已解码成功，则客户端会再次传送软暂存器内的数据至排序单元进行排序，回报确认收讫单元，并舍弃该次重新传输的数据不用。然而，若发生「未传输误认为收讫」(DTX_to_ACK)错误时，混合式自动重发请求流程可能遗失有用的协议数据单元，造成上层接收的数据区块不完整，详细情况请参见下列例子。
请参考图1，图1为已知高速下链路封包存取***中传输协议数据单元数据的示意图。在图1中，假设网络端UTRAN预备传送四个协议数据单元给客户端UE，其传输序号TSN分别为8、12、18及24，并于每次传输时，附加对应的新数据指针NDI。首先，网络端UTRAN传送具有新数据指针NDI＝0，传输序号TSN＝8的协议数据单元至客户端UE，客户端UE在成功接收及解码后，将解码数据储存于软暂存器内，并回传确认收讫单元ACK给网络端UTRAN。接着，网络端UTRAN传送具有新数据指针NDI＝1，传输序号TSN＝12的协议数据单元至客户端UE，若此时发生「未传输误认为收讫」(DTX_to_ACK)，亦即客户端UE未接收到该协议数据单元(TSN＝12)，而网络端UTRAN却因无线干扰等缘故收到确认收讫单元ACK。在此情况下，网络端UTRAN会误认为客户端UE成功地接收TSN＝12的协议数据单元，而接续传送具有新数据指针NDI＝0，传输序号TSN＝18的协议数据单元。对客户端UE而言，传输序号TSN＝8及TSN＝18的协议数据单元皆对应于相同的新数据指针数值，因此，传输序号TSN＝18的协议数据单元会被视为传输序号TSN＝8的协议数据单元的重新传输。在此情形下，根据前述的媒体存取控制协议规范，由于传输序号TSN＝8的协议数据单元已成功解码，客户端UE会上传软暂存器内的数据(传输序号TSN＝8的协议数据单元)至上层，回报确认收讫单元ACK给网络端UTRAN，并舍弃「被视为」重传的协议数据单元(即新数据指针NDI＝0，传输序号TSN＝18的协议数据单元)。因此，网络端UTRAN认定客户端UE已成功接收传输序号TSN＝18的协议数据单元，并接续传输具有传输序号TSN＝24的协议数据单元，使得客户端UE错失传输序号TSN＝18的协议数据单元的数据，造成上层无法成功重整协议数据单元数据。
另一方面，新数据指针是由至少一位所形成，并通过控制频道(ControlChannel)，随着每一封包的传输传送至客户端，该控制频道的资源极为有限，因而益形珍贵。每一封包均需在该控制频道上传送新数据指针，增加了该控制频道的资源需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于无线通讯***处理封包数据的方法及其相关装置，以有效利用无线电资源。
本发明揭露一种用于无线通讯***处理封包数据的方法，包含有启动混合式自动重发请求流程；接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中；接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包；以及以特定程序决定该第二封包是否为该第一封包的重传封包；其中该特定程序未使用控制频道上的新数据指针。
本发明还揭露一种用于无线通讯***的通讯装置，用以适当处理封包数据，该通讯装置包含有控制电路，用来实现该通讯装置的功能；中央处理器，设置于该控制电路内，用来执行程序码以操控该控制电路；以及储存装置，设置于该控制电路内且耦接于该中央处理器，用来储存该程序码；其中该程序码中包含有启动混合式自动重发请求流程；接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中；接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包；以及以特定程序决定该第二封包是否为该第一封包的重传封包；其中该特定程序未使用控制频道上的新数据指针。
本发明还揭露一种用于无线通讯***传送封包数据的方法，包含有启动混合式自动重发请求流程；于数据传送频道上，传送封包；以及于控制频道上，传送该封包的相关信息。其中，该相关信息未包含新数据指针。
本发明还揭露一种用于无线通讯***的通讯装置，用以适当传送封包数据，该通讯装置包含有控制电路，用来实现该通讯装置的功能；中央处理器，设置于该控制电路内，用来执行程序码以操控该控制电路；以及储存装置，设置于该控制电路内且耦接于该中央处理器，用来储存该程序码；其中该程序码中包含有启动混合式自动重发请求流程；于数据传送频道上，传送封包；以及于控制频道上，传送该封包的相关信息。其中，该相关信息未包含新数据指针。
附图说明
图1为已知高速下链路封包存取***中封包数据的处理情形示意图。
图2为一无线通讯装置的功能方块图。
图3为图2中一程序码的示意图。
图4为本发明一实施例的流程图。
[主要元件标号说明]
UTRAN                  网络端
UE                     客户端
NDI                    新数据指针
TSN                        传输序号
ACK                        确认收讫单元
200                        无线通讯装置
202                        输入装置
204                        输出装置
206                        控制电路
208                        中央处理器
210                        储存装置
212                        程序码
214                        收发器
320                        封包数据处理程序码
300                        应用程序层
302                        第三层接口
306                        第二层接口
318                        第一层接口
324                        无线链路控制单元
326                        媒体存取控制单元
40                         流程
400、402、404、406、408、410、412、414步骤
具体实施方式
本发明是提供一个方法，使得控制频道上不必对每一封包均需传送新数据指针。其中一个方式即是利用相邻封包间的位相关性，判断两封包的数据为相同或相异。
如本领域技术人员所熟知，相异封包的内容(位元组成)应为相异，且经加密处理后，两者位分布应无任何相关性。因此，相异封包间对应位相同的机率会趋近于1/2，亦即位相关性(Bit Correlation)趋近于50％。另一方面，假设能维持无线连结的基本条件为区块错误率(Block Error Rate)小于10-1。若一封包包含100个位，在最差情形下(恰能维持无线连接)，位错误率(BitError Rate)约为10-3(令位错误率为x，计算符合(1-x)100＝(1-10-1)的结果)，则相同封包在两次传输间的位相关性仍高于0.999。因此，由上述可知，当建立无线连结后，位相关性可用来判断两封包的数据为相同或相异。此为避免控制频道上必需传送新数据指针的一个较佳的实施例。当然亦可用其它方式达成控制频道不需新数据指针的结果。
请参考图2，图2为一无线通讯装置200的功能方块图。为求简洁，图2仅绘出无线通讯装置200的输入装置202、输出装置204、控制电路206、中央处理器208、储存装置210、程序码212及收发器214。在无线通讯装置200中，控制电路206通过中央处理器208执行储存于储存装置210中的程序码212，从而控制无线通讯装置200的运作，其可通过输入装置202(如键盘)接收使用者输入的信号，或通过输出装置204(如屏幕、喇叭等)输出画面、声音等信号。收发器214用以接收或发送无线信号，并将所接收的信号传送至控制电路206，或将控制电路206所产生的信号以无线电方式输出。换言之，以通讯协议的架构而言，收发器214可视为第一层的一部分，而控制电路206则用来实现第二层及第三层的功能。
请继续参考图3，图3为图2中程序码312的示意图。程序码312包含有应用程序层300、第三层接口302及第二层接口306，并与第一层接口318连接。第二层接口306包含两子层，分别为无线链路控制单元324及媒体存取控制单元326。媒体存取控制单元326可依据第三层接口(无线资源控制层)302的无线资源分配命令，将来自无线链路控制单元324不同逻辑信道(Logic Channel)的封包，对应到包括普通、共享或专用等性质的传输通道(Transport Channel)，以进行通道对映(Channel Mapping)、多工(Multiplexing)、传输格式选择(Transport Format Selection)、随机存取控制(Random Access Control)等程序。
无线通讯装置200较佳地是应用于第三代移动通讯***的高速下链路封包存取***，并用来通过程序码212执行混合式自动重发请求流程。在此情形下，本发明提供一封包数据处理程序码320，用以适当处理封包数据，达到完善利用无线电资源的目的。请参考图4，图4为本发明一较佳的实施例流程40的示意图。流程40用于无线通讯***的客户端中处理封包数据，其可被编译为封包数据处理程序码320。流程40包含以下步骤：
步骤400：开始。
步骤402：启动混合式自动重发请求流程。
步骤404：接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中。
步骤406：接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包。
步骤408：计算该第一封包的数据与该第二封包的数据间的位相关值A。
步骤410：比较位相关值A是否小于临限值SAME_DATA_THRESHOLD？如果是，则进行步骤412；否则进行步骤414。
步骤412：将该第二封包视为与该第一封包相异。
步骤414：将该第二封包视为该第一封包的重新传输封包。
根据流程40，在混合式自动重发请求流程中，本发明实施例是计算相邻两封包(第一封包及第二封包)的数据的位相关值，并据以判断两封包为相异或相同(第二封包为第一封包的重传封包)。进一步地，当两封包被判定为相异时(步骤412)，可将第二封包的数据存于暂存器中，以取代第一封包的数据。而当两封包被判定为相同时(步骤414)，若第一封包未成功解码，可将第二封包的数据与暂存器内的数据结合；若第一封包已成功解码，则可上传暂存器内的数据，回报确认收讫单元(ACK)，以及删除第二封包。此外，较佳地，临限值SAME_DATA_THRESHOLD的值可由网络端所设定，可为定值(如0.9、0.95等)，依封包长度而定，或根据网络端与客户端连结时所测得的位错误率而定，只要能正确判断两封包为相异或相同即可。
本发明实施例不使用新数据指针，以较佳的实施例流程40而言，是使用位相关值来判断两封包为相同或相异。在此情形下，即使发生「未传输误认为收讫」(DTX_to_ACK)错误时，本发明实施例不会遗失有用的协议数据单元，并能适时启动网络端进行重传。更重要的是，由于本发明实施例不使用新数据指针，因而可减少控制频道所需的信令传输，增加无线资源的使用效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种用于无线通讯***处理封包数据的方法，包含有：
启动混合式自动重发请求流程；
接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中；
接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包；以及
以特定程序决定该第二封包是否为该第一封包的重传封包；
其中，该特定程序未使用控制频道上的新数据指针。
2.根据权利要求1所述的方法，该特定程序包含有：
计算该第一封包的数据与该第二封包的数据间的位相关值；
于该位相关值小于临限值时，将该第二封包视为与该第一封包相异；以及
于该位相关值大于或等于该临限值时，决定该第二封包为该第一封包的重传。
3.根据权利要求2所述的方法，其还包含由该无线通讯***的网络端设定该临限值。
4.根据权利要求2所述的方法，其还包含根据该第一封包与该第二封包的封包长度，设定该临限值。
5.根据权利要求2所述的方法，其还包含根据客户端与该无线通讯***的网络端间的位错误率，设定该临限值。
6.根据权利要求2所述的方法，其中该无线通讯***是第三代无线通讯***的高速下链路封包存取***。
7.一种用于无线通讯***的通讯装置，用以适当处理封包数据，该通讯装置包含有：
控制电路，用来实现该通讯装置的功能；
中央处理器，设置于该控制电路内，用来执行程序码以操控该控制电路；以及
储存装置，设置于该控制电路内且耦接于该中央处理器，用来储存该程序码；其中该程序码中包含有：
启动混合式自动重发请求流程；
接收第一封包，并将该第一封包的数据储存于暂存器中；
接收第二封包，该第二封包接续于该第一封包；以及
以特定程序决定该第二封包是否为该第一封包的重传封包；
其中，该特定程序未使用控制频道上的新数据指针。
8.根据权利要求7所述的通讯装置，其中该程序码中包含的该特定程序包含有：
计算该第一封包的数据与该第二封包的数据间的位相关值；
于该位相关值小于临限值时，将该第二封包视为与该第一封包相异；以及
于该位相关值大于或等于该临限值时，决定该第二封包为该第一封包的重传。
9.根据权利要求8所述的通讯装置，其中该程序码中还包含有由该无线通讯***的网络端设定该临限值。
10.根据权利要求8所述的通讯装置，其中该程序码中还包含有根据该第一封包与该第二封包的封包长度，设定该临限值。
11.根据权利要求8所述的通讯装置，其中该程序码中还包含有根据该通讯装置与该无线通讯***的网络端间的位错误率，设定该临限值。
12.根据权利要求8所述的通讯装置，其中该无线通讯***是第三代无线通讯***的高速下链路封包存取***。
13.一种用于无线通讯***传送封包数据的方法，包含有：
启动混合式自动重发请求流程；
于数据传送频道上，传送封包；以及
于控制频道上，传送该封包的相关信息；
其中，该相关信息未包含新数据指针。
14.一种用于无线通讯***的通讯装置，用以适当传送封包数据，该通讯装置包含有：
控制电路，用来实现该通讯装置的功能；
中央处理器，设置于该控制电路内，用来执行程序码以操控该控制电路；以及
储存装置，设置于该控制电路内且耦接于该中央处理器，用来储存该程序码；其中该程序码中包含有：
启动混合式自动重发请求流程；
于数据传送频道上，传送封包；以及
于控制频道上，传送该封包的相关信息；
其中，该相关信息未包含新数据指针。
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