CN101657981B - 在移动通信***中用于发送和接收分组数据单元的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动通信***,具体涉及一种方法和装置,用于在用户设备(UE)或节点B中发送和接收包括扩展位字段和长度指示符字段的PDU。提供一种在移动通信***的发送器中发送通过多于两个的服务数据单元SDU和具有关于每个SDU的信息的报头产生的PDU的方法。该方法包括:在报头中产生指示除了最后SDU的其余SDU的每个的结束点的长度指示符(LI)和指示在每个LI之后的另一LI的存在/不存在的扩展位,以及产生该报头从而LI字段接在与其关联的扩展位的后面;利用产生的报头和SDU产生PDU;以及发送该PDU。

Description

在移动通信***中用于发送和接收分组数据单元的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及移动通信***,更具体地,涉及一种方法和装置,用于在用户设备(UE)或节点B中发送和接收分组数据单元(PDU)。
背景技术
目前,长期演进(LTE)标准被探讨作为延续UMTS***的下一代移动通信***。LTE是一种用于实现大约100Mbps高速分组传输通信的技术,计划在2010年前后部署。为此,几个方案正在探讨之中,各方案中典型的一个方案将无线网络控制器(RNC)的无线协议功能转移到e-Node B(e-节点B)以最大限度地使其解近无线信道。
图1是说明下一代LTE移动通信***的示范配置的图。
参考图1,如所述的,演进的UMTS无线接入网络(E-UTRAN)110和112被简化为演进节点B(ENB)(或节点B)120、122、124、126和128与锚节点130和132的2-节点配置。用户设备(UE)101依靠E-UTRAN 110和112接入因特网协议(IP)网络。
ENB 120到128对应于UMTS***的传统节点B,并且经过无线信道连接到UE 101。不同于传统节点B,ENB 120到128执行更复杂的功能。在LTE中,由于包括诸如IP语音(VoIP)的实时业务的全部用户流量均在共享信道上服务,所以需要一种装置,用于收集UE的状态信息并使用该信息执行调度,而ENB 120到128负责该功能。
和高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)一样,LTE也具有在ENB 120到128和UE 101之间执行的混合自动重发请求(HARQ)。可是,由于仅用HARQ不可能满足各种服务质量(QoS)要求,所以外部ARQ能够在上层执行,且外部ARQ也在UE 101和ENB 120到128之间执行。
为了实现最大100Mbps的数据率,LTE预期使用正交频分复用(OFDM)作为20MHz带宽的无线接入技术。此外,将应用根据UE的信道状态确定调制方案和信道编码率的自适应调制和编码(AMC)。
包括LTE的多数下一代移动通信***使用HARQ和ARQ二者作为纠错技术。
这里使用的术语“HARQ”表示用于对先前接收的数据和其重传的数据进行软组合而不用丢弃先前接收的数据的技术,由此增加接收成功率。更具体地,HARQ接收侧确定在接收的分组中错误的存在/不存在,然后根据错误的存在/不存在向发送侧发送HARQ肯定确认(HARQ ACK)信号或HARQ否定确认(HARQ NACK)信号。然后发送侧根据HARQ ACK/NACK信号进行HARQ分组的重传或新HARQ分组的传送。HARQ接收侧对重传的分组和先前接收的分组进行软组合以减少错误发生率。
术语“ARQ”表示用于检查接收的分组的序列编号的技术,并且如果有丢失分组时发出对丢失分组的重传请求。该技术不对先前接收的分组和其重传的分组进行软组合。在LTE***中,通过无线链路控制(RLC)协议层管理ARQ操作,并且通过媒介访问控制(MAC)或物理(PHY)层管理HARQ操作。
图2是说明用于LTE***的协议结构的图。在图2,以对称方式示出发送侧和接收侧的层。
参考图2,LTE***包括每个服务的分组数据聚合协议(PDCP)实体201和215,以及RLC实体203和213。PDCP实体201和215负责诸如IP报头的压缩/解压缩的操作。RLC实体203将从PDCP实体201输出的分组或RLC服务数据单元(SDU)217按合适的尺寸重新组合在RLC PDU 219中,并且RLC实体213通过组合输入RLC PDU 225来输出RLC SDU 227到PDCP实体215,并且执行ARQ操作等。
MAC实体205和211被连接到在一个UE中形成的几个RLC实体203和213,并且执行将输入RLC PDU 219复用到MAC PDU 221以及从接收的MAC PDU 223中解复用RLC PDU 225的操作。
物理层207和209通过信道编码和调制上层数据产生OFDM符号并且在无线信道上传送OFDM符号;或者解调和信道解码在无线信道上接收的OFDM符号并将解码的OFDM符号传送至上层。
未示意的HARQ实体可以提供于MAC层205和211与物理层207和209之间,其经过预定的HARQ操作将MAC PDU 221和223彼此交换。
一般,“层2(L2)”指PDCP、RLC和MAC层201到205(211到215),而“层1(L1)”指物理层207和209。
针对发送侧和接收侧,PDCP、RLC、MAC实体201到205(211到215)成对地存在。例如,发送侧RLC实体203和接收侧RLC实体213基于一对一地彼此关联。
图3是说明在传统移动通信***中RLC PDU的结构的图。
参考图3,发送侧RLC实体203发送RLC PDU 312和314至接收侧RLC实体213。
在传统RLC PDU 312和314的结构中,报头311和313在其中包括D/C字段、序列编号字段、P字段、HE字段、长度指示符(LI)字段321、323和325,以及扩展位字段322、324和326。
LI字段321、323和325是用于一般指示包括在RLC PDU 312和314中的RLC SDU 301到304的每个的结束的字段,而扩展位字段322、324和326是指示下一连续的字段是LI字段还是数据(即有效载荷)的字段。
D/C字段是用于指示当前传输的PDU是数据PDU还是控制PDU的字段,而序列编号指示根据PDU的传输顺序的传输编号。P字段是轮询操作的轮询位,而HE字段指示下一个传输的八位位组是数据的开始还是LI字段的开始。
现在进行图3中的RLC PDU 312和314的结构的说明,其中RLC SDU301和302在一个RLC PDU 312中传输,而从RLC SDU 302中切断而没有在前一传输中传输的部分327与RLC SDU 303和304一道在下一RLC PDU 314中传输。
在图3中,当几个RLC SDU 301和302包括在一个RLC PDU 312中或被切断且没有在前一传输中传输的RLC SDU 327被传输时,LI字段321、323和325每个以7比特形成于报头311和313中以便指示包含/部分传输,而且添加用于指示下一连续的字段是LI还是数据的扩展位字段322、324和326。
具体地,在图3中,包括在报头311中的LI字段321指示在RLC PDU 312的有效载荷中的RLC SDU 301的结束点,包括在报头313中的LI字段323指示在RLC PDU 314的有效载荷中的RLC SDU 302的结束点,而LI字段325指示在RLC PDU 314的有效载荷中的RLC SDU 303的结束点。
如上所述,由于LI字段一般指示包括在每个PDU的有效载荷中的SDU的结束点,当几个SDU在传输期间捆绑在一个PDU中时,LI字段的数目随包括在PDU的有效载荷中的RLC SDU的数目增加。
LI指示从当前传输PDU的开始点到在PDU的有效载荷中一起传输的SDU的结束点的偏移量。因此,LI不是简单的指示符而是表示一实际值,并且接收侧RLC实体213根据数学公式使用LI从PDU中分离每个SDU。
在RLC PDU的报头中,LI和扩展位在一个字节(即,八位位组)中一起形成,且LI字段后面跟随有扩展位字段。
当发送侧RLC实体203发送如上所述产生的RLC PDU时,接收侧RLC实体213执行图4的操作以检查LI。
图4是说明检查传统扩展位和LI的操作的流程图。
在步骤401,接收侧RLC实体213从自相对的RLC实体203接收的RLCPDU的报头中提取包括LI字段的八位位组,通过执行掩码操作提取扩展位。接收侧RLC实体213在步骤403检查提取的扩展位是否是“1”。如果是“1”,则接收侧RLC实体213前进到步骤405,而如果不是“1”,则接收侧RLC实体213前进到步骤407。
在步骤405,其中提取的扩展位是“1”,接收侧RLC实体213确定另一RLC SDU的LI字段和扩展位存在于下一八位位组中,然后前进到步骤409。可是,在步骤407,其中提取的扩展位不是“1”,接收侧RLC实体213确定数据存在于下一八位位组中,然后前进到步骤409。
在步骤409,由于所提取的扩展位存在于LI字段之后,所以接收侧RLC实体213在提取LI字段之前将包括LI字段的八位位组右移1位,并在步骤411中检查包括在LI字段中的LI。
为了检查包括在RLC PDU中的LI值,传统异步***的接收侧RLC实体213应当执行用于确定扩展位的掩码且然后在读取包括LI的字节之后再次对LI执行移位操作。应当对包括LI字段的每个八位位组执行移位操作而不管扩展位的内容如何。因此,需要一种方案,其能够有效地在接收侧RLC实体213中检查LI。
发明内容
因此,本发明的一方面提供一种用于在移动通信***中于设置扩展位字段和LI字段之后发送和接收PDU的方法和装置。
本发明的另一方面提供一种方法和装置,用于在移动通信***中产生报头从而LI字段接在其关联的扩展位字段的后面,并且发送和接收PDU。
根据本发明的一方面,提供一种在移动通信***的发送器中发送通过多于两个的服务数据单元(SDU)和具有关于每个SDU的信息的报头产生的分组数据单元(PDU)的方法。该方法包括:在报头中产生指示除了最后SDU的其余SDU的每个的结束点的长度指示符(LI)和指示在每个LI之后的另一LI的存在/不存在的扩展位,以及产生该报头从而LI字段接在与其关联的扩展位的后面;利用产生的报头和SDU产生PDU;以及发送该PDU。
根据本发明的另一方面,提供一种在移动通信***的接收器接收分组数据单元(PDU)的方法,该PDU具有多于两个的服务数据单元(SDU)。该方法包括:接收PDU;以及当与包括在该PDU的每个SDU对应的扩展位和长度指示符(LI)的值大于或等于预定的值时,掩码该扩展位并确定与该LI对应的SDU的长度。
根据本发明的再一方面,提供一种在移动通信***的接收器中接收分组数据单元(PDU)的方法,该PDU具有多于两个的服务数据单元(SDU)。该方法包括:接收PDU;以及当与包括在该PDU的每个SDU对应的扩展位和长度指示符(LI)的值小于预定的值时,掩码该扩展位并确定与该LI对应的SDU的长度。
根据本发明的再一方面,提供一种用于在移动通信***中发送通过多于两个的服务数据单元(SDU)和具有关于每个SDU的信息的报头产生的分组数据单元(PDU)的装置。该装置包括:报头产生器,用于在报头中产生指示除了最后SDU的其余SDU的每个的结束点的长度指示符(LI)和指示在每个LI之后的另一LI的存在/不存在的扩展位,以及产生该报头从而LI字段接在与其关联的扩展位的后面;PDU产生器,利用产生的报头和SDU产生PDU;以及发送单元,用于发送该PDU。
根据本发明的再一方面,提供一种用于在移动通信***中接收分组数据单元(PDU)的装置,该PDU具有多于两个的服务数据单元(SDU),该装置包括:接收单元,用于接收PDU;和PDU检查单元,用于当与包括在该PDU的每个SDU对应的扩展位和长度指示符(LI)的值大于或等于预定的值时,掩码该扩展位并确定与该LI对应的SDU的长度。
根据本发明的再一方面,提供一种用于在移动通信***中接收分组数据单元(PDU)的装置,该PDU具有多于两个的服务数据单元(SDU),该装置包括:接收单元,用于接收PDU;和PDU检查单元,用于当与包括在该PDU的每个SDU对应的扩展位和长度指示符(LI)的值小于预定的值时,掩码该扩展位并确定与该LI对应的SDU的长度。
附图说明
通过以下参考附图的详细描述,本发明的上述和其它方面、特征和优点将更加明了,其中:
图1是说明下一代3GPP LTE移动通信***的示范配置的图。
图2是说明用于移动通信***的协议结构的图。
图3是说明在传统移动通信***中RLC PDU的结构的图。
图4是说明检查扩展位和LI的操作的流程图。
图5是说明根据本发明的第一实施例的RLC PDU的结构的图。
图6是说明根据本发明的第一实施例的接收RLC PDU的结构并检查扩展位和LI的操作的流程图。
图7是说明根据本发明的第二实施例的接收RLC PDU的结构并检查扩展位和LI的操作的流程图。
图8A是说明针对几个LI字段在一个RLC PDU中发送的传统情形的RLC PDU的结构的图。
图8B是说明根据本发明的第一实施例的针对几个LI字段在一个RLCPDU中发送的新情形的RLC PDU的结构的图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的优选实施例。在以下说明中,出于清楚和简洁之故,省略在这里并入的公知的功能和配置的详细说明。这里使用的术语基于本发明的功能而定义,且可以根据用户、运营商的意图或平常实践而改变。因此,术语的定义应当基于整个说明书的内容做出。
将首先描述本发明的概念。本发明通过在产生PDU报头时连续定位LI字段和扩展位字段而在移动通信***中引入接收侧的高效操作。
参考作为基于UMTS的OFDM通信***的宽带码分多址(WCDMA)***的RLC层在此给出本发明的详细说明。然而,本领域的技术人员将能理解,本发明针对的扩展位的高效位置设置甚至能够应用到支持类似技术背景和经过轻微改变的信道格式的其他移动通信***而不脱离本发明的精神和范围。
图5是说明根据本发明的一实施例的RLC PDU的结构的图。
现在进行图5的RLC PDU 512和514的结构的说明,其中RLC SDU 501和502在一个RLC PDU 512中发送,而从RLC SDU 502中切断而没有经过RLC PDU 512发送的部分527与RLC SDU 503和504一道在作为下一传输的RLC PDU 514中发送。
在RLC PDU 512和514中,如果几个RLC SDU 501和502包括在一个RLC PDU 512中,或被切断没有在前一传输中发送的部分527被传输,则指示它们后续的下一字段是LI字段还是数据(即,有效载荷)的扩展字段521、523和525每个以1比特形成在报头511和513中以指示包含/部分传输,而LI字段522、524和526每个以7比特形成于扩展字段521、523和525之后。
也即,依据在参考图3描述的传统异步移动通信***的RLC PDU的结构和参考图5描述的根据本发明的实施例的新异步移动通信***的RLC PDU的结构之间的比较,能够理解LI字段和扩展位字段的位置被交换。
因此,根据本发明的实施例的发送侧RLC实体通过在PDU的有效载荷中***多于两个的SDU来产生PDU,并且通过产生指示除了最后SDU的其余SDU的每个的结束点的长度指示符(LI)而在PDU的报头中形成LI字段。发送侧RLC实体通过产生每个扩展位形成扩展位字段,其中包括指示跟随每个LI字段的另一LI字段的存在/不存在的扩展位。此外,发送侧RLC实体产生报头从而每个LI字段接在其关联的扩展位字段后面,产生具有产生的报头和SDU的PDU,然后发送所产生的PDU。这里,由于最后SDU的结束点等于PDU的结束点,能够按和传统方法相同的方式根据从MAC层传递的PDU的全部长度指示符确定该最后SDU的结束点。
参考表1和表2,现在做出根据本发明的不同实施例的RLC PDU的结构中扩展位的含义的分析的说明,其中按不同于传统的方式做出该分析。
表1示出在根据本发明的第一实施例的RLC PDU的结构中扩展位的含义。
表1
  扩展位   含义
  0   数据字段
  1   另一LI字段
在表1,扩展位=1指示下一字段是LI字段,而扩展位=0指示下一字段是数据。
表2示出在根据本发明的第二实施例的RLC PDU的结构中扩展位的含义。
表2
  扩展位   含义
  0   另一LI字段
  1   数据字段
如表2所示,能够按和传统扩展位的含义相反的方式设置根据在本发明的实施例的RLC PDU的结构中扩展位的含义。由于扩展位=0指示下一字段是另一LI字段,如表2所定义的,则接收侧RLC实体能够省去移除控制位的掩码操作。
图6是说明根据本发明的第一实施例的接收RLC PDU的结构并检查扩展位和LI的操作的流程图。
在图6中,LI字段被用来区分在RLC SDU传输期间捆绑在RLC PDU中的每个RLC SDU。以一系列数字值设置LI,以指示从包括在RLC PDU的有效载荷的开始点到在RLC SDU的结束点的偏移量,且扩展位指示下一字节是LI字段还是有效载荷的开始点。
通过将对其应用表1定义的扩展位的含义的扩展位应用于根据本发明的实施例的RLC PDU的结构来提供根据本发明的第一实施例的RLC PDU的结构。
在步骤601,接收侧RLC实体从自相对的RLC实体接收的RLC PDU的报头中检测包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组,并且确定八位位组的值是否超过预定的范围(如,0x80)。如果在步骤601中确定包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组的值大于或等于预定的范围0x80,则接收侧实体前进到步骤603,如果该值小于预定的范围0x80,则接收侧实体前进到步骤607。
在步骤603,其中八位位组值大于或等于预定的范围,接收侧RLC实体确定用于另一RLC SDU的LI字段和扩展位字段存在于下一八位位组中。在步骤605接收侧RLC实体通过掩码该八位位组的最高有效位(MSB)移除扩展位,并且在步骤609检查包括在八位位组剩余的LI字段中的LI,以根据该LI分离每个SDU。
可是,在步骤607,其中八位位组值小于预定的范围,接收侧RLC实体213确定有效载荷(即SDU)存在于下一八位位组中,并且在步骤609检查包括在对应于八位位组的LI字段中的LI。
这里,如果包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组的值超过0x80,则接收侧RLC实体213识别扩展位为“1”,而如果包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组的值不超过0x80,则接收侧RLC实体213识别扩展位为“0”。以此方式,接收侧RLC实体213甚至能够提取扩展位。这是有可能的,因为在扩展位出现在MSB时在0和1之间的差异被明显区分。
图6所示的是一般UMTS RLC PDU的示范结构,其中LI字段由7比特组成而扩展位由1比特组成。用来计算扩展位的值的比较值(即,0x80)根据在LI字段中的比特数目而可以变化。
图7是说明根据本发明的第二实施例的接收RLC PDU的结构并检查扩展位和LI的操作的流程图。
通过将对其应用表2定义的扩展位的含义的扩展位应用于根据本发明的实施例的RLC PDU的结构来提供根据本发明的第二实施例的RLC PDU的结构。
在步骤701,接收侧RLC实体从自相对的RLC实体接收的RLC PDU的报头中检测包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组,并且确定该八位位组的值是否超过预定的范围,即,0x80。
如果在步骤701中确定包括LI字段和扩展位字段的一个八位位组的值小于0x80,则接收侧实体前进到步骤703,如果该八位位组值大于或等于0x80,则接收侧实体前进到步骤705。
在步骤703,接收侧RLC实体确定另一RLC SDU的LI字段和扩展位字段存在于下一八位位组中,并且在步骤709检查包括在八位位组中剩余的LI字段中的LI,以根据检查的LI分离每个SDU。
在步骤705,接收侧RLC实体确定有效载荷存在于下一八位位组。之后,在步骤707,接收侧RLC实体通过掩码该八位位组的MSB移除扩展位,并且在步骤709检查包括在八位位组中剩余的LI字段中的LI,以根据该检查的LI分离每个SDU。
因此,当发送侧RLC实体使用根据本发明的第二实施例的RLC PDU结构发送在一个RLC PDU上的几个LI字段时,接收侧RLC实体能够通过执行N次比较和一次掩码来对RLC PDU的报头检查每个扩展位和每个LI,其中N是LI字段的数目。
现在说明在诸如LTE的下一代异步***中根据本发明的第一和第二实施例的RLC PDU的结构的应用。在LTE中,LI和扩展位存在,而不同于传统的WCDMA异步***,LI甚至能够被用作指示在对应RLC PDU中的每个RLC SDU的长度的值。不过,由于在LTE中的LI也指示具体的值,根据参考图5描述的本发明的实施例,在传输期间应用在RLC PDU结构中和LI字段一起形成一个字节的扩展位的位置从而扩展位位于LI字段的前面是有可能的。
参考图8A和8B,现在对几个LI字段应用于一个RLC PDU的传统情形和根据本发明第一实施例的几个LI字段应用于一个RLC PDU的新情形之间的比较进行说明。
图8A是说明几个LI字段应用于一个RLC PDU中的传统情形中的RLCPDU的结构的图,而图8B是说明根据本发明的第一实施例的几个LI字段应用于一个RLC PDU中的新情形中的RLC PDU的结构的图。
如果如图8A所示在图4描述的传统方案应用于N个LI字段,则接收侧RLC实体执行N次移位、N次比较和N次掩码。
可是,如果如图8B所示应用根据本发明的第一和第二实施例,则接收侧RLC实体仅执行N次比较和(N-1)次掩码(用于MSB移除)。
结果,如果发送侧RLC实体以基于本发明的第一和第二实施例的RLCPDU的结构产生和发送RLC PDU,则和传统实体比较,当N较大时,接收侧RLC实体能够执行高效的操作。
尽管参考本发明的具体实施例对本发明进行了说明和描述,但是对本领域技术人员而言,将会理解,在不脱离由所附权利要求书定义的本发明的范围和精神的情况下,可以在形式和细节上对本发明进行各种变化。

Claims (4)

1.一种在移动通信***的发送器中发送通过多于两个的服务数据单元SDU和具有关于每个SDU的信息的报头产生的PDU的方法,该方法包括:
通过至少一个长度指示符LI字段和至少一个扩展位字段产生该报头,其中在该报头中每个扩展位字段位于每个L1字段前面;
利用该报头和SDU产生PDU;以及
发送该PDU,
其中,所述每个L1字段指示一个SDU的长度,所述每个扩展位字段指示是否有一个SDU跟随或有另一L1字段跟随,并且除了最后SDU之外对于每个SDU存在所述至少一个L1字段。
2.如权利要求1所述的方法,其中当另一LI字段存在于每个LI字段之后时将每个扩展位字段设置为“1”,以及当一个SDU存在于每个LI字段之后时将其设置为“0”。
3.一种用于在移动通信***中发送通过多于两个的服务数据单元SDU和具有关于每个SDU的信息的报头产生的分组数据单元PDU的装置,该装置包括:
报头产生器,用于通过至少一个长度指示符LI字段和至少一个扩展位字段产生该报头,其中在该报头中每个扩展位字段位于每个L1字段前面;
PDU产生器,利用该报头和SDU产生PDU;以及
发送单元,用于发送该PDU,
其中,所述每个L1字段指示一个SDU的长度,所述每个扩展位字段指示是否有一个SDU跟随或有另一L1字段跟随,并且除了最后SDU之外对于每个SDU存在所述至少一个L1字段。
4.如权利要求3所述的装置,其中当另一LI字段存在于每个LI字段之后时将扩展位字段设置为“1”,以及当一个SDU存在于每个LI字段之后时将其设置为“0”。
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