CN1123980A - 用于无线通信的不对称协议 - Google Patents

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理查德·丹尼斯·吉特林
托马斯·F·拉波塔
桑乔伊·保罗
克里施南·库玛·萨巴南尼
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Abstract

一个无线通信***被设置在至少一个无线终端用户装置和至少一个基站之间提供包括差错恢复的数据通信业务。该无线终端用户装置从基站接收主动提供的指示由该基站接收的分组数据的状态的消息。仅当需要或当一个块的那些分组的所有分组已被接收时,该无线终端用户装置发送确认和请求重发消息。

Description

用于无线通信的不对称协议
本发明涉及无线通信,具体涉及无线通信的可靠链路层协议。
因为无线数据连接使用在经常变化和某些不可预测的自由空间环境中用以传播的无线信号,所以这些连接会出现高比特差错率。校正这些差错需要在无线连接期间经常进行数据重发,因在差错校正过程中出现时延,故使通过量下降。当人们考虑用于大量应用过程的大多数较高层协议以端对端为基础实施差错校正时,这种时延呈现了附加意义。而更糟的是,不希望的高比特差错率必然导致广泛地使用各种较高层协议,诸如TCP/IP协议,以自动地开始流程控制程序,这些流程控制程序进一步降低了通过量。因无线数据通信的相对高成本所引起的无线数据连接的低通过量是令用户最伤脑筋的。
我们已经认识到,用于数据连接的无线部分的坚实的和可靠链呼层协议会使端对端校正的发生最小化,从而增加通过量,因为无线数据连接中的绝大多数差错出现在这些连接的无线部分中。
本发明针对一种无线通信***,它在至少一个基站和至少一个无线终端用户之间提供包括差错校正的数据通信业务。按照本发明的原理,该无线终端用户装置接收a)主动提供的周期状态消息,该消息指示发送到那里的分组数据的接收或缺少,和b)询问各分组数据的状态的查询消息,这些分组数据是事先由基站发送到无线终端用户装置的,但在这些分组发送其后一个预定时间期间之后,仍没有被该无线终端用户装置所确认。仅当请求时,或当一组邻接分组(一般称作“块”)中的所有分组已被接收时,该无线终端用户装置发送确认和重发消息的请求。基站存储无线链路的信道消息以及所接收的和被发送的分组数据的状态信息。
因为无线移动终端用户装置已经限制了电源、CPU和存储器,所以本发明基于无线网络的基站来执行大部分消息处理功能。
在本发明的一个实施例中,在基站处的无线终端用户装置把用于多分组数据的确认组合成单一的确认码,用于在那些装置中变换电源的目的。作为它们的状态消息处理功能的一部分,各基站向无线终端用户装置发送周期的状态消息。
按照本发明的原理,当一无线终端用户装置从一交换或蜂窝组织移动到另一交换或蜂窝组织例如网孔、移动电话交换局(MTSO)时,与数据连接相关的信道和分组状态信息从一基站转移到另一基站。
图1示出设在便携处理装置与一处理器之间实施通信的无线网络的方框图,所述处理器经一陆上线路网络与无线网络连接;
图2示出一种用于蜂窝网络的配置结构,其中网孔站被安排执行某些由图1所示的基站执行的数据通信控制功能;和
图3、4、5和6示出由图1或图2的无线网络中不同的元件执行的呼叫处理指令以按照本发明提供可靠的数据通信服务的流程图。
图1所示的方框图示出了终端用户装置101、102和103,它们被设置经无线网络104和陆上线路网络140与处理器160通信。图1中所示的终端用户装置包括一个便携(laptop)式计算机101、一个笔记本式计算机102和一个个人数字辅助装置(Personal DigitalAssistant)(PDA)103,PDA103是一个包括一移动电话机和任意一种内附调制解调器的低移动性便携计算机装置。终端用户装置101、102和103是可便携的、电池供电的具有足够存储容量的计算装置,以包括用于执行图3、4、5中所示的过程和步骤(如下所述)。便携式计算机101和笔记本式计算机102经RJ11适配器(未示出)分别与移动电话机151和152相连接。移动电话机151和152调谐到无线网络104的信道以经自由空间环境接收和发送信号到网络104的最近的网孔位置。
无线网络104可以是一个使用例如高级移动电话业务(AMPS)模拟蜂窝无线标准的模拟通信***。在贝尔***技术杂志第58卷、第一期、1979年1月、第1—14页中提供了一个基于AMPS的通信***的详细描述。另外,无线网络104可以是一个使用公知的码分多址(CDMA)或时分多址(TDMA)技术的数字通信***。关于TDMA和CDMA多址技术可参见AT&T技术杂志、第72卷、第四期、1993年7/8月、第19—26页。
当无线网络104使用AMPS标准时,终端用户装置101、102和103需要调制解调器与该无线网络104通信。因为可能是用于PDA103和笔记本计算机102的情况,蜂窝无线调制解调器有时被集成在一个装置内。另外,蜂窝无线调制解调器可以是分立的装置,如调制解调器105的情况。蜂窝无线调制解调器对于从终端用户装置101、102和103接收的数据信号进行调制以便经该RJ11适配器发送给移动电话151和152。后者将从该调制解调器接收的信号调制到一蜂窝载波上以便传输给将在下文描述的网孔的一个收发信机处。无线通信中广泛使用的调制解调器是AT&T Paradyne3700调制解调器,它遵守个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)标准。
当无线网络104是一个基于CDMA或DTMA的数字***时,终端用户装置101、102和103不需要调制解调器。然而,蜂窝电话机151、152和与PDA103集成一起的电话机必须执行一个物理层协议,例如公知的无线链路协议(RLP),用于与数字无线网络104通信。为了避免在模拟和数字实施之间重复微小的区别,使携计算机101、蜂窝电话机151和任意调制解调器105(当应用时)被总的称为“蜂窝计算装置10”,而笔记本计算机102和蜂窝电话机152被总的称为“蜂窝计算装置11”。注意与表示计算装置相反(或除此之外),该终端用户装置101、102能够可替换性地表示传真装置。
由蜂窝计算装置10和11以及PDA103产生的数据使用例如分组组装器/拆装器来分组。每个分组有一个标题,该标题包括一个分组识别号码。蜂窝计算装置10和11以及PDA103以顺序的方式产生这些分组识别号码,以便于检测分组的丢失(如下文所详细描述的)。蜂窝计算装置10和11以及PDA103在一存储装置中保持有两个分开的矩阵,即一个接收状态矩阵和一个发送状态矩阵。接收状态矩阵包括下列字段的各记录项:由分组识别码填充的第一定段,存储与一个或多个分组识别码相关的块号码的第二字段,一个作为状态字段的第三字段。后者或者取值“1”确认一个数据分组的接收,或者取值“0”指示还没接收到数据分组。发送状态矩阵的记录包括两个字段,即一个分组识别号码和一个发送时间字段,当一个分组被蜂窝计算装置10(11)或PDA103发送或再发送时,该字段指示本地时间。因为蜂窝计算装置10(11)和PDA103已限制了功率以及可能已限制了处理容量,所以蜂窝计算装置10(11)和PDA103把几个状态消息组合成一个状态消息以节约功率。这样,当在一个由无线网络104发送的块中的最后分组被接收时或当由无线网络104登记通信时,该蜂窝计算装置10(11)和PDA103向该无线网格104发送状态消息。
蜂窝计算装置10(11)和PDA103在它们的各自存储装置中保持有一个低端指针和一个高端指针,它们定义了一个窗口。该低端指针标识发送给基站并由其确认的最低编号分组,而高端指针标识发送给基站的最高编号分组(在下文将更详细地描述)。
由蜂窝计算装置10(11)和PDA103发送的数据被网孔106、107、110和112之一接收。在PDA103的情况下,该被发送的数据在微网孔108中被最初接收,它依次将接收的数据传送到网孔110。微网孔108处于由网孔110服务的蜂窝区域的边界内。下面描述一所示蜂窝区域的内部硬件结构。可以充分地说,在这一阶段,网孔106、107、110的112是发送给无线网络104或从其接收的数据的进入和输出点。特别地,网孔106、107、110和112通过辐射射频(RF)信号为指向蜂窝计算装置10(11)和PDA103的数据呼叫执行呼叫建立功能,通过使用称作前向控制信道的特殊无线信道寻呼和测定这些装置,由蜂窝计算装置10、11和PDA13内的蜂窝电话机不断地进行监视。当一网孔地点接收到为由蜂窝计算装置10、11和PDA103产生的呼叫的呼叫建立请求时,该网孔地点执行初始信道按排和监视该无线连接的建立。该网孔地点在一呼叫结束时还拆掉该连接。当蜂窝计算装置10、11和PDA103与这些网孔相关的蜂窝地理区域内一道移动时,特别有意义的是网孔地点106、107、110和112中每一个的过区切换和在不同网孔的不同信道之间转移数据呼叫的功能。网孔地点的过区切换功能将在下文更详细地讨论。
由网孔地点106、107、110和112接收的数据分别经设施1061、1071、1111和1121被发送给蜂窝交换机120。
在网络104的中心处是蜂窝交换机120,它由一组模块硬件和软件成分构成。蜂窝交换机120管理在蜂窝网络104中所分配的无线信道和调整上述的寻呼和过区切换功能。该蜂窝交换机120的硬件成分之一是辅助处理器123,它是一个处理器控制中心数据库设施,被按排鉴别典型地从一蜂窝电话机接收的作为一建立消息一部分的用户识别信息。该蜂窝交换机120的另一硬件成分是移动交换中心(MSC)122。后者通过“桥接”一个无线信道和一个经陆上线路通信网140建立的“有线”信道为数据呼叫提供一无缝的通信通路。特别地,一旦一始发一呼叫的用户由该辅助处理器123鉴别,MSC122就通过发送一数据消息给适当的网孔地点选择到陆上线路网络140的出中继和经无线网络104的无线信道,以指示与该数据呼叫相关的电话机调谐到该所选的无线信道上。MSC122还提供一个到操作、管理和维护(OA&M)功能的支持***的接口。此外,该MSC122终接一信令网络的信令链路,该信令网络(未示出)被用来按照一特定协议,诸如公知的7号信令***(SS7),将呼叫处理消息从陆上线路网络140交换到无线网络104。
在蜂窝交换机120的各部件中最重要的是基站121,它包括一个执行图3、4、5和6中所示的某些呼叫处理指令的处理器(如下文所述)。该处理器在其缓冲器中复制和存储由基站121发送的所有分组数据。基站121的处理器包括一个时钟,一旦接收到合适的信号,就用它以周期的间隔起动和结束一查询(PO11)定时器和一状态定时器。在基站121连续传送大量分组数据之后缓冲器不再有空间可用时,该查询定时器被启动。该查询定时器的定时溢出触发基站121发送一个查询消息给蜂窝计算装置10(11)或PDA103,查询关于由基站121事先发送给那些装置之一的未确认消息的状态。相反,状态定时器被按排按周期间隔启动和在一预定时间期间之后持续。该状态定时器周期地发送一超时信号给基站121以触发基站121发送一状态消息给蜂窝计算装置10(11)或PDA103。该状态消息确认由蜂窝计算装置10(11)或PDA103发送给基站121的分组数据的接收或丢失。
该状态消息是一个包括一分组识别码字段和一状态字段的记录。在状态字段中的各项表示由蜂窝计算装置10(11)和PDA103发送的分组的状态。例如,在该状态字段中“1”的项表示一特定的分组已被接收,而“0”的项表示该分组丢失或在传输中变坏。于是,当由蜂窝计算装置10(11)和PDA103接收到时,该字段内的各项用于两种目的,确认块内被接收的分组和请求重发该块内丢失或变坏的分组。具体地说,所有由蜂窝计算装置10(11)或PDA103发送的分组被基站121按顺序接收到时,后者为所有分组发送一个确认消息。当分组没按顺序被接收时,基站121推断一个或多个分组数据丢失。举例说明,如果接收到分组2、4和5,则基站121将请求重发分组3。有利的是,在蜂装置中的分组的顺序编号的组合和基站121中的状态定时器使得在蜂窝计算装置10(11)和PDA103中不需要定时器。
当基站121处于发送方式时,它利用从处理器160接收的每个分组的分组识别号码来分配一个块号码给该分组。作为说明,可以使用一个分组识别号码的最初两个比特,以分配一个块号码给该分组。另外,保持在基站121的处理器中的是两个指针L基站和H基站,它们分别指向一个窗口的上端和下端。该窗口表示由基站121发送和由一蜂窝计算装置未确认的分组的号码。具体地说,在该窗口内的两指针指示所有分组数据直至L基站-1已被接收为止。换言之,L基站是未被接收的第一分组。相反,H基站指示被接收的最后的分组。这样,如果H基站=L基站-1,那么所有由基站121发送给一蜂窝计算装置的分组都已被该装置确认。
虽然无线网络104仅示出了一个单一的蜂窝交换机120,但是可以理解,在该无线网络104中能够包括一个以上的蜂窝交换机。
在图1中还示出了一个陆上线路网络140,它分别经物理设施130和150连接到无线网络104和处理器160。陆上线路网络140是一个公共电话交换网(PSTN),它包括多个互联的交换机,被按排用于将呼叫发送到由呼叫者所选的目的地。另一种可替换的方案是,该陆上线路网络140可以是一个公共或专用的数据通信网,例如互联网络,或与该PSTN连接的基于异步传输模式的网络。
图2示出一种用于蜂窝网络的配置结构,其中网孔站被安排执行某些由图1的基站121执行的数据通信控制功能。图2示出的是图1的蜂窝计算装置10,它被设置在一个运动的车辆中。因为车辆在时间和空间上运动,该蜂窝计算装置10被表示为10—A、10—B和10—C。
蜂窝计算装置10经蜂窝交换机120建立的无线信道与网孔节点202、205和207通信,这些网孔节点经有线数据设施与该蜂窝交换机120连接。每个网孔节点包括一个射频分配单元、一个基站和一个控制器。因为对于图2的所有网孔节点来说这些成份都是一样的,所以仅对它们中的一个例如网孔节点202进行描述。
射频分配单元2031是一个由网孔节点202辐射和接收的射频信号的进入和出口点。它包括功率放大器被选择为经无方向或定向天线(未示出)发射的适当射频信号提供足够的增益。在该射频分配单元2031还包括具有带通滤波器的接收器,该滤波器用于从所需的信道接收射频信号和拒绝所有其他不需要的信道。该射频分配单元2031包括一个数据链路接口2032,它在蜂窝交换机120、蜂窝计算装置10和信令网络209之间物理连接。
基站203是网孔节点202的中枢。它包括一个处理器,用于执行上面对图1的基站121所述的功能。除了这些功能以外,该基站203通过路由维护测试监视和监控网孔节点202各部件的活动以及经总线2035的控制信号的发送和接收。基站203还执行呼叫建立,呼叫监视和终接功能。基站203从蜂窝交换机120接收选择无线信道的指令。后者经陆上线路网络140建立到达处理器160的数据连接。
因为蜂窝计算装置10跨接网孔节点202的边界,所以基站203还负责检测和调整过区切换到另一网孔点或从该网孔点切换。正如本领域所知,当蜂窝计算装置10移动和转换正发送话音或数据和正接收数据信号的基站时,过区切换发生。当蜂窝计算装置10移动和移动终端与基站之间的信道从一基站过区切换到另一基站时,新基站必须呈现旧基站的协议状态。旧基站状态的呈现既可以从蜂窝计算装置10提供的信息中得出(例如当该无线链路已空闲充分长的时间时)也可以在对经链路发送的用户数据未被确定时从旧基站得出。另一种可替换的方案是,由旧基站自身和蜂窝计算装置10提供的信息的组合可以被用于估计旧基站的状态。
根据在蜂窝计算装置10上的协议终点的观点,信道和分组状态信息的一致性被保持,并且过区切换对于终端用户是透明的。在这个例子中,在过区切换期间,基站负责交换信道和分组状态信息。特别是,当蜂窝计算装置10跨越与其接收数据信号的网孔站相邻的网孔站的边界时,该蜂窝计算装置10通知其新基站关于其先前基站的身分。新基站可以使用这些信息与旧基站联系,以获得其所需的任何信道和分组状态信息。从基站传输到基站的信息除了状态定时信息和查询定时信息以外,还包括存储在缓充器中的未确认分组和已发送给蜂窝计算装置10的未确认分组。从基站传输到基站的信息传递经信令网络209利用一定义的信令协议例如7号信令***(SS7)实现。信令网络209可以由互联分组交换机或高速大城市区网络(MAN)构成。
值得注意的是,当蜂窝计算装置10从一个由一蜂窝网络服务的区域移动到被不同蜂窝网络覆盖的相邻区域时,上述的信道和分组状态信息传送也将发生。这里假设两个蜂窝网络的信令子网络彼此互连。
图3示出由该蜂窝计算装置为了从一蜂窝计算装置向一网孔站中的基站或一蜂窝交换机进行数据传递而执行的呼叫处理指令。该过程从步骤301开始,此时蜂窝计算装置10例如通过发送一个“建立”消息给图1中的网孔站之一,比如说网孔站106向处理器160请求数据连接。该建立消息包括与处理器160相关的电话号码和蜂窝计算装置10的独特的识别号码。网孔站106经专用链路1061传送该建立消息给蜂窝交换机120。一旦接收到建立信息,蜂窝交换机120利用辅助处理器123的能力鉴别蜂窝计算装置10的识别号码。当成功地完成该鉴别过程时,蜂窝交换机120经陆上线路网络140建立与处理器160的连接。同时,蜂窝计算装置10等待来自基站121的建立消息的确认。如果在步骤302蜂窝计算装置10确定没有这种确认消息来临,则它不断地发送建立消息直到从基站121收到确认消息为止。该确认消息表示蜂窝计算装置10与基站121之间建立了连接。于是,在步骤303,蜂窝计算装置10等待接收来自便携计算机101或基站121的数据消息。
蜂窝计算装置10接收三种类型的消息,即来自便携计算机101的用户数据消息,来自基站121的请求重发信令消息和来自基站121的分组接收的确认消息。根据被接收消息的类型,如在步骤304所确定的,执行在a)步骤305至308,b)步骤309至315,和c)步骤316至317中限定的过程之一。
当在步骤305蜂窝计算装置10从便携式计算机101接收到一数据分组时,该蜂窝计算装置10在步骤306在一缓冲器中存储该分组的拷贝,通过在状态记录中登记本地时间标识该分组,和在发送该分组之前使预先初始化的计数器递增1。蜂窝计算装置10连续地发送由一用户或便携计算机101输入的新的数据分组,直到计数器超出一预定阈值。该计数器阈值限定了在任何时间期间在缓冲器中能被存储的分组的数量。如在步骤307中所确定的,当到达该阈值时,蜂窝计算装置10在步骤308开始一流程控制过程,以临时防止用户或便携计算机101试图发送任何额外分组。
在步骤316,当从基站121接收到一确认消息时,蜂窝计算装置10在步骤317通过移动下端指针(被确认的最低编号的分组)“滑过”窗口,并从计数器中递减去被确认分组的数量。
在步骤309,当从基站121接收到一重发请求时,蜂窝计算装置10在步骤310更新该计数器。之后,在步骤311,蜂窝计算装置10为与一重发请求消息相关的每个分组计算当前时钟时刻(T)与已用来标识该分组的时刻(Ti)之间的差。如果特定分组i的计算差值(Δi)大于蜂窝计算装置10与基站121之间的往返传播时延,如在步骤312所确定的,所考虑的分组被再次标识时间并在步骤313被再次重发。如果该差值小于上述的传播时延,重发请求被简单地忽略。这是因为由基站121发送的状态分组是时间驱动,而与事件驱动相反。也就是说,当基站121中的状态定时器到期时,一状态分组由基站121发送,而各分组仍由蜂窝计算装置10发送。于是,处于从蜂窝计算装置10向基站121发送中的用户数据分组在一状态分组中可被表示为“未被接收”。有利的是,本发明的这一方面减小了蜂窝计算装置10与基站121之间的多余重发。为在一状态分组中被标记为“未被接收”的所有n个分组重复步骤310至325,直到如在步骤315中所确定的不再需要重发任何分组为止。
另一件可替换的方案是,当在传输中分组丢失或中断时,前向纠错技术可被用于使从蜂窝计算装置10向基站121的重发的数量最小化。在美国专利5,007,067中描述了一个前向纠错技术的例子,该专利在这里一并作为参考。在这种技术的一种实施中,从N个分组的一个窗口内的每个分组中减去m比特。该m比特被包括在M个分组中,以产生被发送到基站121的N+M个分组。如果在传输中任何分组丢失或中断,原来的N个分组能被重新发送。当蜂窝计算装置10从基站121接收到一拆线消息时,在图3中所描述的过程终止。
图4是一个由基站203、2053、2054或121之一执行的呼叫处理指令的流程图,以便以一稳定的方式接收由一蜂窝计算装置发送的用户分组和信令数据。例如,当基站121从蜂窝计算装置10接收到一建立消息请求与处理器160连接时,与上述指令相关的过程在步骤401开始。一旦连接被建立,基站121在步骤402向蜂窝计算装置10发送一确认消息,并在步骤403启动一个定时器。之后,在步骤404,基站121等待一个将被接收的既可来自蜂窝计算装置10也可来自其内时钟的消息。当在步骤406由基站121接收到一消息并且该被接收的消息被分组成用户数据时,如在步骤405在所确定的,基站121在步骤407登记该分组的识别号码并登入与该分组相关的状态字段中。
当在步骤408由基站121接收到一消息并且该被接收的消息是该状态定时器的一个超过信号时,如在步骤405所确定的,基站121检查其各缓冲器以在步骤408—A查明是否在其中接收了至少一个分组数据。如果基站121没有接收到分组数据,则重复步骤402至404。另外;基站121分析接收的最后分组的标题,以便在步骤409确定是否所有的分组数据已被依次接收。如果是,在步骤410,一个确认消息被发送给蜂窝计算装置10,并且在步骤412该状态定时器被重新启动。此后,重复步骤404至412。然而,如果因为某些分组没有被依次接收到而被确认丢失,如在步骤409中所确定的,基站121在步骤411发送一状态分组给蜂窝计算装置10,由此请求重发丢失的分组,如上所述。之后,状态定时器在步骤412被重新启动,当基站121接收到一拆接信号时,图4的过程结束。
当上述的前向纠错技术被实施并且当从蜂窝计算装置10接收到N+M个分组中的N个分组时,基站121为向处理器160传送而重新构造原来的N个分组,和发送一个确认消息给蜂窝计算装置10。如果从蜂窝计算装置10中接收的分组少于N+M个分组中的N个分组,则基站121向蜂窝计算装置10发送一个请求重发消息。
图5以流程图的形式示出了由一基站执行的呼叫处理指令,用于从该基站向蜂窝计算装置传送数据。当例如基站121向蜂窝计算装置10发送一个建立消息以在该装置和处理器之间建立一个连接时,与上述指令相关的过程在步骤501开始。该建立消息被不断地发送,直到在步骤502确定对该建立消息的确认从蜂窝计算装置10收到为止。之后,在蜂窝计算装置10,基站121和处理器160之间建立起一个连接。于是基站121在步骤503等待一个将从处理器160、蜂窝计算装置10、或在该基站自身中的一个定时器过程中接收的消息。基站121可以接收四种类型的消息,即来自处理器160的用户数据消息(步骤505);状态消息(步骤511),例如来自蜂窝计算装置10的请求重发消息或确认消息;来自处理器或蜂窝计算装置10的拆线消息(步骤521);和来自基站121定时器过程的超时信号(步骤518)。
在步骤505,当基站121从处理器160接收到一个使用户数据分组消息时,如步骤504所确定的,基站121在步骤506复制该被接收的分组并发送给蜂窝计算装置10。之后,在步骤507,基站121使计数器递增1。然后在步骤508做出关于该计数器是否超出一预定阈值的判决。如果超出,基站121在步骤510启动一流程控制程序,以防止处理器160发送额外的分组,并在步骤510启动一询问定时器。而后,基站121适当地重复步骤503至521。
在步骤512,如果上述的前向纠错技术在基站121中实施,则后者从每个接收的分组中取走m个比特,该m个比特包括在M个分组中,以产生被发送给蜂窝计算装置10的N+M个分组。
当一状态消息被基站121接收到时,如步骤504所确定的,基站121在步骤512执行一个测试,以询问关于被接收的状态消息是否是一个重发请求信号。如果是,基站121在步骤513使询问定时器停止并使计数器递增1。在步骤514重发所需的分组,并在步骤515重新启动该询问定时器。随后,按照需要重复步骤503至521。当从蜂窝计算装置接收的状态消息是一个确认消息时,如步骤512所确定的,基站121在步骤516使询问定时器停止,从计数器中递减去已被确认的分组的数量。在按照需要重复步骤503至521之前,基站121在步骤517继续进行,以检测这些分组的拷贝。
如果在步骤518从基站121的定时器过程运行中接收到询问定时器的超时信号,基站121在步骤519发送一个询问消息给蜂窝计算装置10并在步骤520重新启动该询问定时器。当在步骤521从处理器160接收到一拆接信号时,基站121结束该呼叫并拆掉该连接。
图6以流程图的形式示出了由蜂窝计算装置10执行的呼叫处理指令,用于从一基站例如基站121接收数据。当蜂窝计算装置10从基站121接收到一个建立消息时,与这些指令相关的过程在步骤601开始。在步骤602蜂窝计算装置10发送一个确认消息给基站121,指示在该蜂窝装置和基站121之间建立了一个连接。之后,在步骤603,蜂窝计算装置10等待一个将从基站121接收的消息。蜂窝计算装置10可以接收三种类型的消息,即用户数据消息(步骤605);询问消息(步骤610);或一个相关的消息(步骤612)。
当在步骤605蜂窝计算装置10从基站121接收到一个使用户数据分组消息时,如步骤604所确定的,该蜂窝计算装置10在步骤606更新与该分组所属的块相关的状态分组。如上所述,由基站121发送的每个分组的标题包括一个分组识别码和一个块号码,以及一个表示一分组是否是一个块中的最后分组的特定位。然后,蜂窝计算装置10在步骤607判定接收的分组是否是一个块中的最后的分组。一旦判定来自一个块中的其它分组仍需被接收,则蜂窝计算装置10根据需要重复步骤603至612。然而,如果基站121判定所接收的分组确实是一个块中的最后分组,则蜂窝计算装置10执行另一个测试。因为分组识别码由基站121连续地分配,所以蜂窝计算装置10在步骤608能够确定是否该最低编号块的所有分组已被接收到。如果是,蜂窝计算装置10在步骤611发送一个确认消息给基站121。另外,对在上述块中所有丢失分组的一个重发请求消息被发送给基站121。
当从基站121接收到一个询问消息时,重复步骤608和609或611。随后,根据需要重复步骤603至612。当蜂窝计算装置10从基站121接收到一释放消息时,该过程结束。
以上描述仅仅是本发明的一个说明性实施例。本领域的技术人员能够容易地想出具有类似于本实施例功能的替换装置,而不偏离本发明的基本原理或范围。例如,上面没有特别地提出从一无线计算装置到另一无线计算装置的数据连接的情况,但可以理解,本发明的原理可以容易地应用到两无线装置之间的数据通信中。

Claims (18)

1.一种无线通信***,其特征在于,包括:
至少一个基站,该基站:
a)经一无线链路向至少一个无线终端用户装置发送分组数据和从至少一个无线终端用户装置接收分组数据;
b)以预定的周期间隔向至少一个无线终端用户装置发送i)从该至少一个无线终端用户装置接收的主动提供的分组数据的状态消息,和ii)询问消息,以询问被发送给但未被该至少一个无线终端用户装置在一预定时间期间所确认的分组数据的状态;和
c)存储该无线链路的信道信息,和被接收与发送的分组数据的状态信息;和
在该至少一个无线终端用户装置中用于执行下列功能的处理装置
i)确定是否从该至少一个基站接收的分组数据被依次接收;和
ii)请求重发丢失的分组数据。
2.按照权利要求1的***,其特征在于,蜂窝网络包括一个以上的基站,该***进一步包括:
当无线终端用户装置在数据连接期间从该蜂窝网络内的一个交换机构移动到另一交换机构中时从一基站向另一基站传送信道和数据状态信息的装置。
3.按照权利要求1的***,其特征在于,该无线终端用户装置的处理装置进一步包括:
把多个状态消息组合成一单一码的装置,所述多个状态消息指示至少下列状态中的一种:a)接收由至少一个基站向其发送的多个分组数据,和b)请求重发由至少一个基站向其发送的至少一个未被接收的分组数据。
4.按照权利要求1的***,其特征在于,该至少一个基站进一步包括:
把多个状态消息组合成一单一码的装置,所述多个状态消息指示至少下列状态中的一种:a)由无线终端用户装置向其发送的多个分组数据的接收,和b)请求重发由无线终端用户装置向其发送的至少一个未被接收的分组数据。
5.按照权利要求1的***,其特征在于,进一步包括:
用于为至少一个基站从N个分组数据的每一个中复制组合成M个分组数据的m比特以形成发送给该无线终端用户装置的N+M个分组数据的装置,以便如果该N+M个分组数据中的至少一个在传输中丢失,只要该N+M个分组数据中的N个分组数据被该无线终端用户装置接收到,就能由该无线终端用户装置重新构造N个分组数据。
6.按照权利要求1的***,其特征在于,进一步包括:
用于为无线终端用户装置从N个分组数据的每一个中复制组合成M个分组数据的m比特以形成发送给该至少一个基站的N+M个分组数据的装置,以便如果该N+M个分组数据中的至少一个在传输中丢失,只要该N+M个分组数据。中的N个分组数据被该至少一个无线终端用户装置接收到,就能由该至少一个基站重新构造N个分组数据。
7.按照权利要求1的***,其特征在于,该无线终端用户装置的处理装置和该至少一个基站进一步包括:
用于在分组数据被发送之前在每一分组数据中包括一标题的装置,该标题被顺序地分配有一个识别码;和
一个缓冲器,在每个分组数据被发送之前存储每个分组数据的一个拷贝。
8.按照权利要求1的***,其特征在于,在无线终端用户装置中的处理装置进一步包括:
用于在由该无线终端用户装置发送每一分组数据之前为每一分组数据标识时间的装置;
响应请求由至少一个基站重新发送一个或多个分组数据,用于计算被请求重发的每个分组数据的当前时刻与标识时刻之间的差的装置;和
仅当该至少一个无线终端用户装置和该至少一个基站之间的传输时延小于该计算的时间差时,重发一个或多个分组数据。
9.一种在至少一个无线终端用户装置和至少一个基站之间经一数据连接的无线通信链路提供数据通信服务的方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:
在该至少一个无线终端用户装置和该至少一个基站之间进行分组数据通信;
以预定的周期间隔从该至少一个基站向该至少一个无线终端用户装置发送i)由该至少一个无线终端用户装置发送给该至少一个基站的主动提供的分组数据的状态消息,和ii)询问消息,以询问由该至少一个基站发送给该至少一个无线终端用户装置,但未被该至少一个无线终端用户装置在一预定时间期间所确认的分组数据的状态;
在至少一个基站中存储该无线链路的信道信息,和其中所接收的分组数据的状态信息与发送给该无线终端用户装置的分组数据的状态信息;和
在至少一个无线终端用户装置中确定是否由该至少一个基站发送给其的分组数据被依次接收;和
请求重发丢失的分组数据。
10.根据权利要求9的方法,其特征在于,所述网络包括一个以上的基站,该方法进一步包括以下步骤:
当无线终端用户装置在数据连接期间从该网络内的一个交换机构移动到另一交换机构中时从一基站向另一基站传送信道和数据状态信息。
11.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
把多个状态消息组合成一个单一码,所述多个状态消息指示至少下列状态中的一种:a)由至少一个无线终端用户装置从至少一个基站接收多个分组数据,和b)由至少一个无线终端用户装置请求重发由至少一个基站发送但未被该至少一个无线终端用户装置接收的至少一个未被接收的分组数据。
12.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
把多个状态消息组合成一个单一码,所述多个状态消息指示至少下列状态中的一种:a)由至少一个基站从至少一个无线终端用户装置接收多个分组数据,和b)由至少一个基站请求重发由至少一个无线终端用户装置发送但未被该至少一个基站接收的至少一个未被接收的分组数据。
13.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
从N个分组数据中的每个中复制m个比特,该m个比特被组合成M个分组数据以形成由至少一个基站发送给该无线终端用户装置的N+M个分组数据,以便如果该N+M个分组数据中的至少一个在传输中丢失,只要该N+M个分组数据中的N个分组数据被该无线终端用户装置接收到,就能由该无线终端用户装置重新构造N个分组数据。
14.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
从N个分组数据中的每个中复制m个比特,该m个比特被组合成M个分组数据以形成由至少一个无线终端用户装置发送给该至少一个基站的N+M个分组数据,以便如果该N+M个分组数据中的至少一个在传输中丢失,只要该N+M个分组数据中的N个分组数据被该至少一个基站接收到,就能由该至少一个基站重新构造N个分组数据。
15.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
在分组数据被发送之前在每一分组数据中包括一标题,该标题被顺序地分配有一个识别码;和
在每个分组数据被发送之前存储每个分组数据的一个拷贝。
16.根据权利要求9的方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:
在由该无线终端用户装置发送每一分组数据之前为每一分组数据标识时间;
响应请求由至少一个基站重新发送一个或多个分组数据,计算被请求重发的每个分组数据的当前时刻与标识时刻之间的差;和
仅当该至少一个无线终端用户装置和该至少一个基站之间的传输时延小于该计算的时间差时,重发一个或多个分组数据。
17.一种用于经一蜂窝网络进行分组数据通信的终端用户无线装置,其特征在于,所述装置包括:
一个发射机,用于向一无线网络的基站发送信令信息,以建立一与该基站的连接,之后连续地向该蜂窝网络的一个基站发送被顺序编号的分组数据,直到一缓冲器被装满为止,该缓冲器中的每个分组数据在发送之前被复制和标识时间;
一个接收机,用于从基站接收a)用户分组数据,b)确认先前发送的分组数据的接收的消息,和c)请求重发未被接收的分组数据的消息;
响应接收的重新发送一个或多个特定分组数据的请求,用于计算当前时刻与被请求重发的每个特定分组数据的标识时刻之间的差的装置;
重新发送每个特定分组数据,该每个特定分组数据的当前时刻与标识时刻之间的差大于经蜂窝网络在无线终端用户装置和基站之间的传输时延;和
响应接收的确认先前特别发送的分组数据的接收的请求,用于在缓冲器中删除该特定分组数据的拷贝的装置。
18.一种蜂窝网络的基站,用于进行分组数据通信,其特征在于,包括:
一个发射机,它向一无线计算装置交换信令信息,以建立一与该无线计算装置的连接,之后连续地向该无线计算装置发送被顺序编号的分组数据,直到一缓冲器被装满为止,该缓冲器中的每个分组数据在发送之前被复制;
一个接收机,它从蜂窝计算装置接收a)用户分组数据,b)确认先前发送的特定分组数据的接收的消息,和请求重发未被接收的分组数据的消息,以及来自一用于启动和停止一询问定时器和一状态定时器的时钟的信号;
响应接收的一指示该状态定时器已到时的信号,用于完成下列功能的装置:a)判断是否由该蜂窝计算装置发送给其的所有分组已被依次接收和b)请求从该蜂窝计算装置重新发送未被接收的数据;和
响应接收的一指示该询问定时器已到时的信号,用于请求发送给蜂窝计算装置的用户分组数据的状态信息的装置。
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