专利名称：电信系统中一种利用软合并的重发方法
技术领域：
本发明涉及电信系统中尤其是无线电信系统中的利用尤其与加密有关的软合并的重发机理。
无线电信系统一般是指允许在用户与网络之间进行无线通信的任何电信系统。在移动通信系统中，用户可以在系统的服务区内移动。典型的移动通信系统是公共陆地移动网(PLMN)。
目前，正在开发第三代移动系统，诸如通用移动通信系统(UMTS)和未来公共陆地移动电信系统(FPLMTS)(后来又被更名为IMT-2000(国际移动电信2000))。UMTS正在ETSI(欧洲电信标准协会)中被标准化，而ITU(国际电信联盟)正在定义IMT-2000系统。第三代移动系统的无线接口很可能基于宽带CDMA(码分多址)，因此，第三代系统通常被称为宽带CDMA系统(WCDMA)。这些未来系统基本上很相似。
图1示出了一种可应用本发明的电信网。该电信网可以是例如第三代蜂窝移动网，比如UMTS。该电信网包括第一端节点，如移动台MS(在UMTS术语中被称为用户设备UE)，和第二端节点，如无线网控制器RNC1、RNC2。该网络还可以包括多个中间节点，如基站BS1-BS4。端节点之间所要发送的信息被格式化为帧(如RLC PDU)。通过多个中间节点，在端节点之间可以有多个(两个或两个以上)并行连接，从而可以实现宏分集、分集合并或软切换。
本申请人于1998年11月5日申请的共同未决的芬兰专利申请982399公开了一种称为“连接帧序号(CFN)方案”的新同步机理，用于避免尤其是宏分集实现方式中的同步问题。根据UMTS的现有观点，通过不在无线接口Uu上以帧(即以业务信道)发送帧序号来节省一些业务开销。代之以，在BS到UE的方向上，同时向所有移动台广播帧序号，而在BS到RNC的方向上，基站将帧序号加入到模p序列中，其中目前所推荐的p值为72。换言之，帧序号被循环重复0,1,…,71,0,1,等等。基站彼此不同步。因此，帧序号是相对的，并且就这点而言它们实际上毫无意义，至少没有隐含的关于帧序号所基于的时间基准的信息。由于不通过无线接口发送帧序号，并由于基站采用不同的时间基准，因此，移动台发送到BS1和BS2的第N帧可能被BS1作为第N′帧转发给RNC，而BS2可能将同一帧作为第N″帧转发给RNC。结果，RNC中的分集合并失败。
在FI982399所提出的并且也为本UMTS情况所接受的新机理中，确定与特定连接相关的时间基准(称为CFN)(该时间基准对该连接中所涉及的所有节点是公用的)，以便可使任何中间节点(BS)都能确定和补偿其本地时间基准与CFN之间的偏移。端节点(RNC和UE)在连接开始时刻利用带外信令商定CFN。CFN由小区中的广播控制信道(BCCH)的时序控制，换言之，它每10ms递增1。一些RLC PDU被合并为一个较大的数据单元——传送块组(TBS)，该数据单元以某一交错周期(10ms无线帧的倍数)被发送。因此，CFN通过UE与RNC之间的传输信道“被发送”，换言之，针对每一TBS，无论在UE中还是在RNC中，CFN均本地地递增1。在大于10ms的交错周期(即TBS扩展到两个或两个以上无线帧)的情况下，CFN是指传输交错块所用的第一无线帧。
为了满足加密所用的帧序号的长度的要求，提供一种CFN的扩展——超帧序号HFN。HFN的长度至少为25比特，使得HFN+CFN的总长度至少为32比特。在UE和SRNC中，HFN被初始化为一个共同的值，然后每当完成一个CFN周期(即每72ms)它就递增1。因此，用图2中所示的配置来进行帧编号和同步。
上述芬兰专利申请FI982399还提出了(也为本UMTS情况所接受的)用UEFN(即CFN+HFN)作为密码本，因为CFN+HFN的长度足以可靠加密。加密算法的其他输入可以是加密密钥Kc、承载ID和方向，如图3中所示。Kc:s是在验证过程中在UE和SRNC中得出的。方向参数定义发送数据的方向(上行链路/下行链路)。承载ID(RAB ID)是与特定的无线接入承载或信令链路有关的参数，在一个RRC连接中是唯一的。它被作为加密的输入参数，以确保同一加密隐蔽不被应用于两个具有同一Kc并以同一UEFN发送(在L1或MAC复用情况下)的承载。加密算法产生一个加密隐蔽。UMTS中的无线接口加密很可能是一种MAC功能性，这种功能性使得可以根据与加密隐蔽的XOR合并来实现MAC SDU(RLC PDU)的加密或解密。这种加密方案的主要优点是，对于所有信道类型和承载类型都可以采用完全相同的机理。
初始化时，UE(作为主方)设置其自身的用于帧编号的基准UEFN。在加密之前，HFN例如在RRC连接建立期间或在加密方式设置过程中被初始化，并且在UE处在RRC连接方式时一直被保持(运行)。HFN最好被初始化为一个难以被假冒者预测的值。HFN不应被初始化为固定值(比如0)的原因是为了防止在万一Kc未被改变的极短的一段时间内重用同一加密隐蔽。
加密的基本单元是一个RLC PDU，换言之，(在上行链路方向)UE在将帧发送到RNC之前，先在MAC层中利用各自的UEFN对每一RLC PDU进行加密。RNC中的MAC层(根据CFN概念的原理)知道UE所用的UEFN，并能将所接收的帧解密。因此，随着CFN或HFN的递增，加密隐蔽便被改变。
在申请人于1999年3月8日申请的共同未决的芬兰专利申请990499中，描述了基于CFN的加密的改进。
当“CFN加密”与某些自动请求重发(ARQ)技术一起使用时，可能会出现一些问题。通常，ARQ是这样一种纠错基于重发的传输方法。最基本的ARQ方案只包括检错和重发能力。如果解码后发现分组有错，则放弃该分组并请求重发。然后，信源重发这一分组的正确拷贝。混合ARQ是这样一种传输方案，该方案使检错/纠错(如前向纠错，FEC)与错误帧重发相结合。已定义了三类混合ARQ第Ⅰ类第Ⅰ类混合ARQ是一种自适应编码率(ACR)方法。落后于ACR ARQ的方法的主要思想是要根据系统约束(如给定环境下的信噪比)改变纠错的编码率。如果采用ACR ARQ，那么在有无法校正的错误类型的情况下无论何时接收到数据RLC-PDU，都丢弃该RLC-PDU，并通过返回信道向发射机发回一个重发请求。于是，发射机便重新发送一个原始RLC-PDU的正确拷贝。
第Ⅱ类第Ⅱ类混合ARQ属于自适应增量冗余(AIR)ARQ方案。在AIR ARQ方案中，需要重发的RLC-PDU不被丢弃，而是与发射机所提供的一些增量冗余比特合并，以便后续解码。与第Ⅰ类混合ARQ相比，第Ⅱ类混合ARQ的优点在于，如果无线小区中的干扰分布是这样的，即甚至用低的初始FEC编码率也可以正确地接收到绝大多数RLC-PDU，那么可以达到较高的通过量。再者，由于重复传输可被软合并，因此也提高了正确解码RLC-PDU的可能性。
第Ⅲ类重发的分组可以与以前的型式合并(如果合适的话)，但每种型式均包括正确接收数据所需的所有信息。与第Ⅰ类混合ARQ相比，它不能提供显著的通过量利益，但连续传输的合并可以提供比采用第Ⅰ类混合ARQ的重复传输更好的解码可能性，并可能很有好处。
利用软合并的第Ⅰ类混合ARQ对于第Ⅰ类混合ARQ，也可以将错误的分组存储在接收机中并将它与重发的分组合并。这可被看作是重复码形式的增量冗余，因此这可以被认为是第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ的一个特例。
所有这些利用不同传输的软合并的混合ARQ方案(即第Ⅱ类和第Ⅲ类以及利用软合并的第Ⅰ类混合ARQ)都要求必须在带外发送关于哪些分组要合并的信息，以便能结合和软合并不同的分组型式。这一信息可能是例如分组的PDU序号。接收机将合并带外信令所指示的例如具有相同PDU序号的分组型式。“带外”意味着，这一信息用单独的检错码(如CRC)来保护，并且通常假定带外信息比带内数据更可靠。可以利用一种单独的更可靠的信道(具有更高功率或一种更强的纠错方案)或者一种更好的具有它自己的CRC的保护报头。也可以(以与该数据相同的信道)发送“带内”数据，但应具有更好的保护。问题是，上述基于CFN的加密方法不与混合第Ⅱ/Ⅲ类ARQ一起工作，因为第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ要求重发的数据与第一传输尝试完全相同(以便可以软合并)，基于CFN的加密的基本问题是如果在正确接收数据前需要重发，那么发射机如何得知重发中应当用哪个CFN，和接收机如何得知应当用哪个CFN来解密。如果采用“正常的”基于CFN的加密方法，那么重发的RLCPDU采用与初始传输不同的加密隐蔽，这样使得无法在接收机方(在加密下面的L1层)将两个PDU型式软合并。另一方面，如果加密后的PDU被存储在L1层中以便于重发(在被重发时不再被加密)，那么可以在接收机方进行软合并，但问题是不可能解密，因为接收机不知道初始发送的PDU的CFN。因此，对于通信系统中的各种业务来说，都无法采用基于CFN的加密，而对于采用第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ的承载业务，需要不同的加密方法。
在采用具有软合并的ARQ(即使不用基于CFN的加密)的任何通信系统中，都可能遇到类似的问题。
本发明的目的在于，使得，当软合并信息不随初始传输一起被发送时，可以进行将初始和重发的型式合并的ARQ操作(例如增量冗余ARQ)。
本发明的另一个目的在于，使得，结合基于连接帧序号的加密，可以进行将初始和重发的型式合并的ARQ操作(例如第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ)。
利用其特征如附属的独立权利要求中所述的方法、系统、发射机和接收机单元，可以达到这些目的以及其他目的。解决其他两个问题的优选实施方式如附属的从属权利要求中所述。
一种包括将初始发送和重发的分组型式进行(软或硬)合并的自动请求重发(ARQ)机理(例如第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ)用来重发错误的分组。这里，数据分组可理解为这样一种数据实体其错误可以根据同一检错码如循环冗余码(CRC)来检测。例如，数据分组可以包括MAC/RLC报头、数据和CRC。如果检测到分组是错误的，那么该分组根本不能用，也就是说，报头不可靠。根据本发明，每一重发都包括从发射机到接收机的带外信令，该信令明确指出何时第一次发送该分组，例如确切时间或物理位置，以便可以将重发的型式与以前的分组型式合并。这里，带外信令意味着，用另一更可靠的(带外)信道来发送信息。该另一信道仅当分组被重发时才使用。在其他实施方式中，“带外信令”可能以与数据相同的信道来发送，但具有更好的错误防护(例如更强的信道编码)。
本发明的优点在于，当分组进行第一(初始)传输时，无需附加的报头信息或带外信令。附加的软合并信息仅当真正需要时才被发送，从而可以节省传输资源。这既可应用于在数据分组中发送帧序号的通信系统，又可应用于采用基于连接帧序号(CFN)的帧同步的通信系统。
当错误分组不被丢弃时，多个传输的软合并要求所要合并的传送块(例如MAC PDU)是相同的。具体地说，所编码的块的型式不必相同，但编码所用的原始数据必须相同。例如，在第三代移动通信系统中，MAC协议数据单元(PDU)除了包括数据外，还包括MAC报头和RLC报头。此时，软合并可能要求重发的MAC PDU必须与原始发送的MAC PDU相同，因此，RLC和MAC报头也必须相同。然而，有一些报头信息在原始传输与重发之间会有变化，诸如用来请求确认消息的轮询比特。在某些无线系统中，在所发送的分组中还给出下一个传输脉冲串的传输功率电平，并且这一信息在分组的原始传输与重发之间会有变化。因此，软合并的相同分组的要求与变化的报头信息的要求之间有冲突。在本发明的一种实施方式中，为了克服这一问题，利用指示初始的分组型式的其他带外信令信息，在带外发送分组的原始传输与重发之间需要被改变的信息。因此，重发的分组可保持不变，同时可以满足软合并时分组相同的要求。一旦接收到重发的分组，就从带外信令中读出可能遭受改变的信息，并取代接收分组中相应的带内信息。在分组的初始(第一)传输中，只发送和使用带内信息，换言之，本发明的带外信令信息只在分组重发时(如果有的话)才被发送。
在本发明的优选实施方式中，采用基于连接帧序号(CFN)的同步来进行初始的分组传输，其中，连接初始化后，不发送帧序号，而是发射机和接收机根据对连接中的发射机和接收机以及对任何中间节点都是公用的与特定连接相关的时间基准，单独地为每一所发射和接收的帧计数连接帧序号(CFN)(以及最好还有其扩展——超帧序号(HFN))。每一分组根据本地计算的各分组的UEFN在发射机中被加密和在接收机中被解密。一种包括将初始发送和重发的分组型式进行软合并的自动请求重发(ARQ)机理(例如第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ)用来重发错误的分组。根据本发明，任何要重发的分组都根据加密初始(第一)发送的分组型式时所用的相同的UE帧序号来进行加密。再者，每当一个分组(PDU)被重发时，都有从发射机到接收机的带外信令，指示发送第一分组型式的确切时间，以便，可以将重发的型式与以前的分组型式合并，并还可以在接收机中将合并的分组解密。如果传输采用了不同的编码，即所编码的块的型式不同，那么还应当由带外信令指示分组型式(指示应当用何种解码)。
此外，在本发明中，还可以采用其他加密方法取代基于CFN的加密方法。还可以用其他类型的帧编号取代CFN。无论采用什么样的加密方案或帧编号，本发明都具有这样的优点在传输第一分组型式时，无需任何带外信令。
第二个好处是，可以使用具有基于CFN的加密或者基于其他帧序号的加密的混合第Ⅱ/Ⅲ类ARQ，这意味着，所有类型的业务都可以使用一种加密方法。具有单一加密方法的好处是可以简化系统(具体地说，对于各个并行的承载，无需初始化和保持各自的加密计数器)。
下面，参照附图利用一些优选实施方式详述本发明，其中图1示出了一种可应用本发明的电信网，图2是说明在基于CFN的帧同步中在UE和RNC中对CFN和HFN进行计数的框图，图3是说明基于CFN的加密和解密单元及其输入参数的框图，图4示出了一例可适用于UMTS系统中的协议结构，图5示出了与重发的某一RLC PDU型式有关的所发送的带外信息，图6和7是分别说明初始(第一)传输RLC PDU时和采用第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ重发RLC PDU时的信令图。
下面，描述在UMTS系统中所实现的本发明的优选实施方式。本发明可应用于采用具有(软)合并的ARQ的任何通信系统中。当采用(软)合并的ARQ进行加密时，本发明尤其适用。最好的应用领域是一种结合软合并采用基于CFN的加密或者基于其他帧序号的加密的系统。
图4给出了假定的第三代移动系统中协议环境的示意图。很明显，在ISO/OSI分层模型(国际标准组织/开放系统互连)中有三层物理层(第1层，L1)、数据链路层(第2层，L2)和网络层(第三层，L3)。L3层包括无线资源控制(RRC)协议和上层用户平面协议(任何上层传输和信令协议)。L2包括链路接入协议LAC、无线链路接入协议RLC和媒体接入控制MAC。
下面将根据图1中所示的通信系统(但并发明并不局限于此)来描述本发明的优选实施方式。帧编号方案是上述基于CFN的帧同步(芬兰专利申请982399和990499在此作为参考)，但也可以采用其他帧同步方法，例如芬兰专利申请982399中所述的现有技术的方法。还可以采用前面参照图3所述的基于CFN的加密，但也可以采用其他加密方法。再者，还采用了第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ，但也可以采用具有软(或硬)合并的任何其他ARQ。
基本数据分组是RLC PDU。数据分组通过UMTS中的诸如专用传送信道(DCH)、下行链路公用信道(DSCH)或上行链路公用信道(USCH)的业务信道来发送。本例中，假定，RLC PDU本身包括PDU序号，或者通过其他一些能计算失去了哪些PDU序号的方法来接收RLC，因此，可以利用RLC PDU序号执行重发请求。发射机方MAC实体保留一个RLC PDU序号表和相应的关于所发送的RLC PDU的UEFN信息。一旦接收到具有RLC PDU序号的重发请求，发射机就检索初始传输中这一RLC PDU序号所用的UEFN，并利用所检索的UEFN将所要重发的RLC PDU加密。于是，正如以下所详述，当重发RLC PDU时，加密所用的UEFN信息带外发送给接收机。
根据本发明，与实际数据信道有关的带外信道用来载送初始和重发的RLC PDU型式的软合并和解密所需的信息。该信道可以是FACH、单独的DCH或发送数据的同一DCH的更有效地纠错编码的部分。根据本发明，未必与初始传输一起发送任何带外信息，因为可以“隐含地”得到UEFN信息。
下面参照图5，描述本发明的优选实施方式中的与重发的RLCPDU型式有关的带外发送的信息。这里，该信息称为PDU参考序号，因为它间接地指示初始发送的RLC PDU型式。PDU参考序号包括1) FN，用于传输第一(初始)PDU型式。接收机方的软合并和解密都需要这一信息。
2)在TBS中的位置。除了指示初始传输所用的无线帧的CFN外，还需要这一位置信息参数来指示所讨论的RLC PDU是该无线帧中的哪些传送块(TB)(一个无线帧载有一个传送块组(TBS)，它可以包括多个TB)。每一传送块均载有一个RLC PDU。只有接收机方的软合并需要这一信息。
3)CFN周期。由于CFN在720ms的一些周期(等效于“超帧”周期)中运行，因此可能需要一些比特来指示这一PDU初始传输后CFN经历了多少次(即HFN递增了多少次)。这一参数的需要取决于最大允许重发延时。如果最大允许延时是720ms，则无需CFN周期参数比特。如果最大允许延时是1440ms，则需要一个CFN周期参数比特，依次类推。在接收机中，根据CFN周期参数来利用或减小当前的HFN值，以便得到初始传输时所用的HFN值。换言之，接收机可以根据CFN+CFN周期参数计算出应当与接收到的数据软合并的原始PDU。接收机还可以根据同一信息计算出原始传输所用的UEFN(即HFN+CFN)。所述计算可以在L1、MAC或RLC层中实现。
4)DCH id。此外，如果用一个带外信道来控制多个业务信道(传送信道)，那么需要包含特定带外信息所涉及的业务信道的DCH id。如果该带外信息(PDU参考序号)利用与数据所用的物理信道相同的物理信道来发送，那么无需单独的DCH id。
因此，在这一优选实施方式中，RLC PDU参考序号至少包括[CFN，位置]。通常，带外信令需要载有可以从中得到第一传输的CFN的某种信息，但这一信息未必包括CFN本身。如果CFN周期不太长，那么RLC PDU参考序号=[CFN，位置，CFN周期]。如果采用公用的带外信道，那么RLC PDU参考序号=[CFN，位置，CFN周期，DCH id]。由于带外信息还可以用于L1中的软合并，因此，在带外信息中不再需要RLC PDU序号。
上述方法修改了第Ⅱ/Ⅲ类混合ARQ的一些规定，其中，具体的RLC PDU序号用来识别用于软合并的RLC PDU。如果不能接受进行这一修改(即省略RLC PDU序号)，那么另一种可能性是发送下列带外信令信息RLC PDU序号+CFN+CFN周期(必要的话)。RLC PDU应用于软合并而CFN周期+CFN应用于接收机方中的解密。在这种情况下，带外信息中无需“在TBS中的位置”参数，因为它不必用于解密。
第一型式的确切时间可被认为是传输之间的实际时间偏移(ms)(如果精确到以毫秒级给出分组在帧中的位置)，或者最好被认为是全物理帧(10ms)的个数+在帧中的位置。
下面，参照图6和7描述传输和重发RLC PDU的例子。这些例子只涉及下行链路方向，不过在上行链路方向可以采用类似的过程。这些例子的目的并不是为了说明混合第Ⅱ/Ⅲ类ARQ的最佳信令方案，而只是为了说明基于CFN的加密如何与第Ⅱ/Ⅲ类ARQ一同工作。如果合并基于RLC PDU序号，那么在所有传输中包括在初始传输中，它都必须被带外发送。
图6示出了RLC PDU#1和#2的初始(第一)传输。本例中，RLC在一个传输时间间隔内将两个PDU发送到MAC，因此，TBS将包括RLC PDU#1和#2。下面的编号是指图6中所用的编号。
1-2．RNC中的RLC层向MAC层发送一个含有RLC PDU序号(本例中为#1)和RLC PDU的“MAC数据请求”。利用当前UEFN将RLC PDU#1加密，并根据所加密的PDU和可选的MAC报头建立TB#1。MAC报头的内容取决于所用的传送信道类型(公用和专用信道具有不同的MAC报头)。
3-4．类似地，在同一传输间隔中，RNC中的RLC层向MAC层发送另一个含有RLC PDU#2的“MAC数据请求”。将RLC PDU#2加密并建立TB#2。
5．MAC层建立含有两个TB(本例中的TB#1和TB#2)的传送块组(TBS)。MAC还为所发送的各个RLC PDU保留一个本地表，该表至少具有下列信息[RAB#,PDU#,UEFN，在TBS中的位置]。
6．MAC将TBS与传送格式指示符(TFI)一同发送到第1层。第1层将CRC分别加到TBS中的各传送块(TB)中。
7．以业务信道DCH，将数据(TBS)通过节点B1(基站)或者更一般而言通过无线接入网(RAN)的L1层发送到UE。
8．UE中的第1层执行各TB的CRC校验，并且如果发现CRC错误，则将出错的TB缓存。本例中，UE L1检测到TB#2中的CRC错误(对应于本例中的RLC PDU#2)。
9．在L1操作(如信道解码)之后，UE L1将TBS发送到MAC层并指示TB#2有CRC错误。
10．UE MAC将正确接收到的RLC PDU(本例中只有TB#1)解密。
11．将正确接收到的并被解密后的RLC PDU转发到RLC。
12．将CRC错误指示给RLC。根据RLC协议细节，还可以根本不必将错误指示给MAC/RLC层，而是由RLC根据失去的PDU请求重发。
13．UE RLC确认(ACK)RLC PDU#1和请求重发PDU#2(否认(NACK)即不确认PDU#2)。
图7示出了RLC PDU#2的重发。下面的编号是指图7中所用的编号。
14．RNC RLC请求MAC层发送PDU#2，即提供一个含有RLCPDU序号(#2)、PDU本身以及冗余信息的“MAC数据请求”。根据所存在的冗余信息，MAC层注意到这是一个重发，因此必须利用所存储的UEFN信息而不是当前UEFN信息进行加密。在L1中需要实际冗余信息。
15．MAC层将RLC PDU序号作为一个指数，检索表中所存储的初始发送RLC PDU#2所用的UEFN和“在TBS中的位置”16．RNC MAC利用初始传输所用的UEFN将RLC PDU加密。
17．将所需要的带外信息(DCH#，CFN周期，CFN，在TBS中的位置，冗余)发送到接收机L1。有多种方法可用于发送“带外信息”，但这些方法对本发明而言无关紧要。
18．利用与冗余信息有关的引导，将数据发送到发射机L1。
19．将数据发送给UE。
20．利用带外信息，UE中的L1层将重发的PDU#2与先前所缓存的PDU合并。换言之，UE L1首先搜寻利用指定的CFN和利用HFN=当前HFN-CFN周期所发送的TBS，然后搜寻在“在TBS中的位置”参数所指定的位置上所得到的TBS中所发送的缓存的TB。如果所合并的PDU的CRC还是失败，则可以再缓存所合并的PDU#2并可以重复重发。不过，在本例中，假定CRC校验成功，即重发的PDU#2被正确地接收到。成功的CRC校验之后，第1层执行信道解码。
21．UE L1将含有PDU#2的TBS传送到MAC层。
22．UE MAC根据所接收带外信息计算UEFN，即UEFN=CFN+HFN′，其中HFN′=当前HFN-CFN周期，然后根据计算出的UEFN将接收到的PDU解密。
23．将接收到的PDU#2传送到UE RLC层。正确接收到PDU#2后，UE RLC可以向对等层实体(即RNC)发送确认。应当注意，是此刻还是稍后发送确认取决于所采用的ARQ方法。
在上述软合并中，所要合并的传送块(例如MAC PDU)是相同的，在第三代移动通信系统中，它们包括用户数据、MAC报头和RLC报头。正如以上所述，可能需要改变原始传输与重发之间的某些报头信息，比如用作确认消息的请求的轮询比特。在本发明的一种实施方式中，为了克服这一问题，利用指示初始的分组型式的其他带外信令信息，在带外发送分组的初始传输与重发之间需要被改变的信息。
分组的初始传输可以完全相似于参照图6所述的情况。分组的RLC报头包括一个具有表示由接收端即UE请求确认消息的第一状态的轮询比特。换言之，UE从带内RLC报头中读取该轮询比特。分组的重发也相似于参照图7所述的情况。不过，重发分组的轮询比特应具有表示无需确认消息的第二状态。如参照图7所述那样，RNC MAC发送具有第一轮询比特状态的初始RLC PDU。再者，步骤17中RNC所发送的带外信息还包括轮询比特的新状态。在UE中，如上所述执行步骤20、21和22。在步骤23，UE-MAC可以向UE-RLC发送一个其中的轮询比特的状态已根据带外信息中的轮询比特状态而改变的RLC PDU。因此，RLC层将根据新的轮询比特状态继续进行。或者，UE-MAC可以将初始(未改变)的RLC PDU发送给UE-RLC，因此UE-RLC将利用从带外信息中接收到的轮询比特状态而不用RLC PDU中的带内轮询比特状态。
以上通过一些优选实施方式描述了本申请，以说明本发明的原理。至于本发明的细节，可以在附属权利要求书的范围和实质内变化。
权利要求
1．通信系统中的一种数据传输方法，该方法包括以下步骤将数据分组从发射机发送到接收机，利用一种自动请求重发机理进行重发，所述机理包括将初始发送和重发的数据分组型式进行合并，其特征在于，还包括下列步骤针对每一分组重发，发送明确指出何时发送初始的数据分组型式的带外信令信息，在接收机中，将重发的数据分组型式至少与所述带外信令信息所指示的初始的数据分组型式合并。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带外信令信息指示初始的数据分组型式重发的确切时间或物理位置。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用基于帧序号的同步最好是基于连接帧序号的同步来发送所述数据分组。
4．如权利要求1、2或3所述的权利要求，其特征在于，还包括下列步骤在发射机中，根据帧同步中各个数据分组所用的帧序号，将各数据分组加密，在接收机中，根据与加密各个数据分组所用的帧序号相同的帧序号，将各数据分组解密，根据与加密初始发送的数据分组型式所用的帧序号相同的帧序号，将任何重发的数据分组型式加密，根据与重发的数据分组型式有关的所述带外信令信息中所含的帧序号，将合并的数据分组解密。
5．如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述带外信令信息至少包括指示在发送初始的数据分组型式的传输帧中的第一数据分组的帧序号，和初始的数据分组型式在所述传输帧中的位置。
6．如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述带外信令信息包括指示在发送初始的数据分组型式的传输帧中的第一数据分组的帧序号，初始的数据分组型式在所述传输帧中的位置，和初始的帧型式传输后所经历的帧序号周期数。
7．如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述带外信息包括初始的数据分组型式的数据分组号，和加密初始的数据分组型式所用的帧序号。
8．如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述带外信息包括初始的数据分组型式的数据分组号，加密初始的数据分组型式所用的帧序号，和初始的帧型式传输后所经历的帧序号周期数。
9．如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，在移动通信系统中，数据分组是无线链路控制层(RLC)协议数据单元(PDU)。
10．如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，关于数据分组在传输帧中的位置的所述信息指示数据分组在传送块组(TBS)中的位置。
11．如权利要求1-10任一所述的方法，其特征在于利用与初始的分组型式的带内信息内容相同的带内信息内容来发送重发的分组型式，利用所述带外信息发送这样一种关于重发的分组型式的带内信息，该信息相对于初始的分组型式的相应带内信息而言需要被改变，将相同的初始和重发的分组型式软合并，以利用带外信息接收到的带内信息来取代在重发的分组型式中接收到的相应的带内信息。
12．如权利要求11所述的方法，其特征在于所述带内信息是带内报头信息，如媒体接入控制(MAC)报头信息或无线链路接入控制(RLC)报头信息。
13．如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述带内报头信息包括用来请求确认消息的比特，如轮询比特。
14．一种通信系统，包括用于将数据分组从发射机发送到接收机的装置，一种用于进行重发的自动请求重发机理，所述机理包括将初始发送和重发的数据分组型式进行合并，其特征在于，还包括用于针对每一分组重发来发送明确指出何时发送初始的数据分组型式的带外信令信息的装置，在接收机中用于将重发的数据分组型式至少与所述带外信令信息所指示的初始的数据分组型式合并的装置。
15．如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述带外信令信息指示初始的数据分组型式传输的确切时间或物理位置。
16．如权利要求14或15所述的系统，其特征在于，所述数据分组的传输可采用基于帧序号的同步最好是基于连接帧序号的同步。
17．如权利要求14、15或16所述的系统，其特征在于，还包括在发射机中用于根据帧同步中各个数据分组所用的帧序号将各数据分组加密的装置，在接收机中用于根据与在发射机中加密各个数据分组所用的帧序号相同的帧序号将各数据分组解密的装置，用于根据与加密初始发送的数据分组型式所用的帧序号相同的帧序号将任何重发的数据分组型式加密的装置，用于根据与重发的数据分组型式有关的所述带外信令信息中所含的帧序号将合并的数据分组解密的装置。
18．如权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述带外信令信息至少包括指示在发送初始的数据分组型式的传输帧中的第一数据分组的帧序号，和初始的数据分组型式在所述传输帧中的位置。
19．如权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述带外信令信息包括指示在发送初始的数据分组型式的传输帧中的第一数据分组的帧序号，初始的数据分组型式在所述传输帧中的位置，和初始的帧型式传输后所经历的帧序号周期数。
20．如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述带外信息包括初始的数据分组型式的数据分组号，和加密初始的数据分组型式所用的连接帧序号。
21．如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述带外信息包括初始的数据分组型式的数据分组号，加密初始的数据分组型式所用的帧序号，和初始的帧型式传输后所经历的帧序号周期数。
22．如权利要求15-21任一所述的系统，其特征在于，在移动通信系统中，数据分组是无线链路控制层(RLC)协议数据单元(PDU)。
23．如权利要求15-22任一所述的系统，其特征在于，关于数据分组在传输帧中的位置的所述信息指示数据分组在传送块组中的位置。
24．如权利要求15-23任一所述的系统，其特征在于重发的分组型式的带内信息内容与初始的分组型式的带内信息内容相同，以便能在接收机中进行软合并，所述带外信息包括这样一种关于重发的分组型式的带内信息，该信息相对于关于初始的分组型式的相应带内信息而言需要被改变，以带外信息接收到的所述带内信息取代在重发的分组型式中接收到的相应的带内信息。
25．如权利要求24所述的系统，其特征在于所述带内信息是带内报头信息，如媒体接入控制(MAC)报头信息或无线链路接入控制(RLC)报头信息。
26．如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述带内报头信息包括用作请求确认消息的比特，如轮询比特。
27．通信系统中的一种发射机单元，包括用于将数据分组发送到接收机的装置，一种用于进行重发的自动请求重发机理，其特征在于，还包括用于针对每一分组重发来发送明确指出何时发送初始的数据分组型式的带外信令信息的装置，以便在接收机中可使接收机将重发的数据分组型式至少与所述带外信令信息所指示的初始的数据分组型式合并。
28．如权利要求27所述的发射机单元，其特征在于，所述带外信令信息指示初始的数据分组型式传输的确切时间或物理位置。
29．如权利要求27或28所述的发射机单元，其特征在于，该单元可采用基于帧序号的同步最好是基于连接帧的同步。
30．如权利要求27、28或29所述的发射机单元，其特征在于，该单元可用来对数据分组进行基于帧序号的加密，该单元可用来根据与加密初始发送的数据分组型式所用的帧序号相同的帧序号将任何重发的数据分组型式加密，并可为接收机指示该帧序号以便解密。
31．如权利要求27-30任一所述的发射机，其特征在于发射机可用来以与初始的分组型式的带内信息内容相同的带内信息内容来发送重发的分组型式，发射机可用来以所述带外信息发送这样一种关于重发的分组型式的带内信息，该信息相对于初始的分组型式的相应带内信息而言需要被改变。
32．通信系统中的一种接收机单元，包括用于接收来自发射机的数据分组的装置，一种用于进行重发的自动请求重发机理，所述机理包括将初始发送和重发的数据分组型式进行合并，其特征在于，还包括用于针对每一分组重发接收来自发射机的明确指出何时发送初始的数据分组型式的带外信令信息的装置，用于将重发的数据分组型式至少与所述带外信令信息所指示的初始的数据分组型式合并的装置。
33．如权利要求32所述的接收机单元，其特征在于，所述带外信令信息指示初始的数据分组型式传输的确切时间或物理位置。
34．如权利要求32或33所述的接收机单元，其特征在于，该单元可采用基于帧序号的同步最好是基于连接帧序号的同步。
35．如权利要求32、33或34所述的接收机单元，其特征在于，该单元可用来对数据分组进行基于帧序号的加密，该单元可用来根据所述带外信令信息中所含的帧序号将任何重发的数据分组型式解密。
36．如权利要求32-35任一所述的接收机单元，其特征在于重发的分组型式的带内信息内容与初始的分组型式的带内信息内容相同，以便能在接收机中进行软合并，所述带外信息包括这样一种关于重发的分组型式的带内信息，该信息相对于初始的分组型式的相应带内信息而言需要被改变，接收机单元可用来以带外信息接收到的所述带内信息取代在重发的分组型式中接收到的相应的带内信息。
全文摘要
一种包括将初始发送和重发的分组型式进行(软或硬)合并的自动请求重发(ARQ)机理(例如第II/III类混合ARQ)用来重发错误的分组。根据本发明,每一重发都包括从发射机(RNC)到接收机(UE)的带外信令(17),该信令明确指出何时进行第一分组传输,例如确切时间或物理位置,以便可以将重发的型式与以前的分组型式合并。软合并要求初始的分组与重发的分组相同。在本发明的一种实施方式中,为了解决这一问题,利用其他带外信令信息(17),在带外发送分组的初始传输与重发之间需要被改变的信息。因此,重发的分组可保持不变,同时可以满足软合并时分组相同的要求。
文档编号H04L1/18GK1304603SQ00800839
公开日2001年7月18日 申请日期2000年4月12日 优先权日1999年4月13日
发明者卡勒·阿曼瓦雷, 朱卡·维伦, 费比奥·朗古尼, 埃萨·马尔卡迈尼 申请人:诺基亚网络有限公司