专利名称：Arq系统中帧定界的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及传输和接收数据，具体地说涉及在无线通信系统内传输和接收数据的方法和装置。
背景技术：
当前的码分多址(CDMA)通信系统中，将无线链路协议(RLP)用于链路层，以支持在移动单元和基础设施设备之间的传输数据业务。RLP是一种基于否定应答(NAK)协议，其中接收机不应答当前接收到的RLP帧。使用在每一个帧上的序列号(SEQ)来完成顺序发送。RLP维持用于下一个新的数据帧的序列号的计数器以发送[SEQ(R)]，并且维持用于它希望接收[SEQ(R)]的下一个新的数据帧的序列号的计数器。当接收到的帧带有大于下一个期望的序号(SEQ(R))的序号时，RLP请求重传RLP帧。重传是通过将识别未接收到的帧的序号的NAK到发射机来完成的。在接收NAK的帧之前，随后传输的RLP帧继续被接收机接收。
图1说明了当前的RLP NAK过程。如图所示，发射机通过空中传输帧101，然后由接收机接收作为帧102。在空中传输中，经常丢失数据，需要重新传输数据到接收机。这种情况在图1中进行了说明，图中，丢失了帧F3。当接收到帧F4时，接收机立即识别出丢失了帧F3，并且通过发送NAK到发射机来请求重传F3。当接收到NAK时，发射机立即重发F3到发射机。
当在承载数据脉冲(例如，上载或下载)中由发射机传输的最后数据帧没有被接收到时出现了问题。在这种情况下，接收机将不会接收随后的帧，因此接收机将不会发现从未接收到最后的数据帧，除非/直到发射机发送了另一个承载帧。特别地，由于RLP用帧序号中的中断来确定丢失的帧，接收机需要接收随后传输的帧，以确定是否有帧没接收到。
为了解决这个问题，现有技术的系统在传输最后的数据帧之后传输预定数量的空闲帧。空闲帧包括等于数据帧的序列中的下一个帧号码的帧号。这在图2中说明。如图2所示，发送的最后数据帧(F4)后面跟着一系列空闲帧(I5)，且当重传F3时，也跟着一系列空闲帧。当接收机接收空闲帧I5时，它知道数据传输已经结束，F4是传输到接收机的最大的数据帧。
尽管发送空闲帧解决了上述的问题，出现了另一个问题传输空闲帧复面地影响了射频(RF)和网络容量。特别地，由于CDMA系统是自干扰系统，在系统上的所有传输导致增加系统干扰、网络容量负载、和一些情况下的移动用户(MS)电池泄漏。因此，需要一种数据传输的方法和装置，其允许接收机知道什么时候还没有接收到最后的数据帧，相对于现有技术的系统减少系统干扰量和网络容量负载。
图1说明现有技术的数据传输。
图2说明现有技术的数据传输。
图3为根据本发明优选实施例的通信系统的方框图。
图4说明根据本发明优选实施例的数据传输。
图5说明根据本发明优选实施例的数据传输。
图6说明根据本发明优选实施例的数据传输。
图7是根据本发明优选实施例的图3的接收机的工作的流程图。
图8是根据本发明优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。
图9是根据本发明优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。
图10是根据本发明优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。
具体实施例方式
为了满足上述的需要，在此提供了一种数据传输的方法和装置。根据本发明的优选实施例，使用了几种技术来减少传输的空闲帧的数量。具体地说，与现有技术的系统不同，在本发明的优选实施例中，在重传数据帧之后，不复位空闲帧计数器。此外，如果为发送的最后数据帧接收到了NAK，则不发送空闲帧。最后，当已经接收到的空闲帧带有等于下一个新的期望的数据帧的序号的序号时，传输空闲应答(ACK)。
采用上面的技术，导致当完成数据传输时传输较少的空闲帧。源于此，极大地减少了系统干扰和网络负载。
本发明包括一种数据传输的方法，其中当完成数据传输时发送预定数目(N)的空闲帧。该方法包括步骤传输多个数据帧到远程单元，确定最后的数据帧已经被传输到远程单元，且响应已经传输了最后的数据帧到远程单元的确定而传输多个(K)空闲帧。一旦接收到NAK，重传输没有被恰当接收的数据帧，且将附加的N-K空闲帧传输到远程单元。
本发明还包括一种数据传输的方法，其中当完成数据传输时发送预定数目的空闲帧。该方法包括步骤传输多个数据帧到远程单元，确定最后的数据帧已经被传输到远程单元，且响应已经传输了最后的数据帧到远程单元的确定而传输第一多个空闲帧。一旦从远程单元接收到表明最后数据帧没有被恰当接收的NAK，停止传输空闲帧。
本发明还包括一种数据传输的方法。该方法包括步骤传输多个数据帧，确定没有恰当接收到数据帧，且响应没有恰当接收到数据帧的确定而传输否定应答(NAK)。除了发送NAK，当接收到空闲帧时，响应接收到的空闲帧而发送应答(ACK)。
此外，本发明包括一种用于在通信系统内传输数据的装置，其中当完成数据传输时发送预定数目(N)的空闲帧。该装置包括发射电路，用于输出多个数据帧和空闲帧到远程单元；接收电路，其将已NAK的数据帧作为输入；和逻辑电路，其确定最后的数据帧已经被传输到远程单元，且响应已经传输了最后的数据帧到远程单元的确定而指示发射电路传输第一多个(K)空闲帧，并且在重传输NAK的数据帧之后传输N-K个空闲帧到远程单元。
本发明还包括一种在通信系统内传输数据的装置。该装置包括发射电路，用于输出多个数据帧和空闲帧到远程单元；接收电路，具有NAK的数据帧作为输入；和逻辑电路，确定最后的数据帧已经被传输到远程单元，且如果NAK的正在请求重传输最后数据帧，指示发射电路不再发送空闲帧。
本发明还包括一种远程单元，其包括接收电路，用于接收数据帧和空闲帧；和连接到接收电路的ACK/NAK发生器，用于响应贫乏接收到的帧而产生NAK，并且还响应接收到的空闲帧而产生ACK。
现在参见附图，其中，相同的标号代表相同的部件。图3是根据本发明的优选实施例的通信系统300的方框图。如图所示，通信系统300包括发射电路301和接收电路(或者远程单元)302。发射电路优选地是CDMA无线接入网络，诸如摩托罗拉的SC集中基站控制器和摩托罗拉SC 4800基站收发系统，接收电路优选地是移动的或蜂窝手持装置，诸如摩托罗拉的StarTAC。
在工作中，数据进入逻辑单元304和缓冲器305。数据被从逻辑单元304传送到发射机303，在发射机处，通过通信信道308将数据传输到接收电路302。CDMA空中协议利用了RLP。如上所述，RLP是基于否定应答协议，其中接收机不应答正确接收的RLP帧。接收电路302通过发送NAK到发射机来仅仅请求重传丢失的RLP帧。具体地说，当不按照顺序接收到一个帧时，接收机306将指示ACK/NAK发生器对不恰当接收到的(或未接收的)帧进行NAK。NAK将被通过通信信道308传输，并且被发射电路301(经接收机，未示出)接收。
NAK最后由逻辑电路304接收，且逻辑电路304从缓冲器305重新获得丢失的帧，且指示发射机303重新传输该帧到接收电路302。一旦将所有数据传输到接收电路302，逻辑单元304指示发射机303传输预定数目(N)的空闲帧，这些空闲帧具有从发送的最后帧开始递增的序号。具体地说，如果发送的最后数据帧序号为M，则传输N个空闲帧，每一个空闲帧具有序号M+1。为了跟踪传输到接收电路302的多个空闲帧，逻辑电路304利用空闲帧计数器308。
如上所述，尽管发送空闲帧是需要的，出现一个问题传输空闲帧负面地影响射频(RF)容量和网络容量。为了克服上述问题，按照下述方式来限制发射电路301传输的多个空闲帧。
重传输数据帧不复位RLP空闲帧计数器在现有技术的传输和接收期间，当重传任何数据帧时，将复位空闲帧计数器308。例如，参见图2，传输的最后数据帧(F4)导致发射机试图传输4个空闲帧到接收机。然而，在仅传输2个空闲帧之后，重传帧F3。这导致空闲帧计数器被复位，且4个空闲帧被在重传帧F3之后传输(在这个例子中，N＝4)。
与现有技术的系统不同，本发明的优选实施例中，在重传数据帧之后不复位空闲帧计数器。这在图4中进行说明。如图所示，一旦逻辑电路302确定已将最后的数据帧传输到接收电路302，发射电路301试图发送N＝4个空闲帧到接收电路302。在发送2个空闲帧之后，响应接收到的NAK而重传帧F3。不是试图在重发送帧F3之后发送4个空闲帧，逻辑电路304促使发射机303传输N-K个空闲帧传输到接收电路302，其中K是已经传输的空闲帧数目。因为在重传帧之后空闲帧计数器308不被复位，只有几个空闲帧被传输到接收电路302，导致系统干扰和网络负载小。
如果接收到NAK，不再为发送的最高的数据序号发送空闲帧从逻辑上说，如果最高的(最后的)数据帧已经被NAK，则接收电路必须已经接收空闲帧，以检测丢失的数据帧。因此，在本发明的优选实施例中，如果为发送的最后数据帧接收到了NAK，则不再传输空闲帧。这在图5中进行了说明。如图所示，最后的数据帧(F4)已经被发射电路302所NAK。源于此，接收电路必须恰当地接收带有序号5(I5)的空闲帧。因此，在重传帧之后，不再发送空闲帧。因为发射电路301不在NAK最后的数据帧之后连续地发送空闲帧，只有几个空闲帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较少。
当接收到空闲帧时，接收机发送空闲帧应答(Idle ACK)在本发明的优选实施例中，当已经接收到的空闲帧带有等于期望的下一个新的数据帧的序号的序号时，传输空闲应答(ACK)。当接收到Idle ACK时，发射电路310将停止发送空闲帧到接收电路302。这在图6中进行了说明。如图所示，一旦接收电路接收到带有下一个期望的序号的空闲帧，将一个ACK传输到发射电路。空闲ACK向发射电路301指出接收电路302已经接收到的空闲帧带有相应的序号。如果Idle ACK的序号等于要发送的下一个序号，发射电路立即停止进一步发送任何空闲帧。因为发射电路301不在接收到空闲ACK后继续发送空闲帧，只有几个空闲帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较小。
图7是根据本发明优选实施例的图3的接收机的工作的流程图。逻辑流程开始于步骤701，其中接收机306接收一个帧。在步骤703，逻辑单元309将当前帧存储在缓冲器(未示出)中，且在步骤705，逻辑单元确定是否不按照顺序接收了帧。如果在步骤705逻辑单元确定已经不按顺序接收了一帧，则逻辑流程继续到步骤707，在此步骤707为丢失的帧发送NAK，否则逻辑流程继续到步骤709。在步骤709，逻辑单元309确定接收到的帧是否是空闲帧，如果是，逻辑流程继续到步骤71 1，在该步骤711发送空闲帧ACK。如上所述，空闲-帧应答向发射机指出已经接收到空闲帧，促使发射机停止传输空闲帧。如果在步骤709，逻辑单元309确定没有接收到空闲帧，逻辑流程返回步骤307。
如上所述，因为发射电路301没有在接收到空闲ACK之后继续发送空闲帧，只有几个帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较小。
图8是根据本发明第一优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。根据本发明的第一优选实施例，重传数据帧并不复位RLP空闲帧计数器。逻辑流程开始于步骤801，在此，逻辑单元304确定是否传输了最后的数据帧。如果在步骤801确定还未传输最后的数据帧，则逻辑流程继续到步骤803，否则逻辑流程继续到步骤805，在步骤805初始化空闲帧计数器(设定为0)。在步骤803，逻辑单元303指示发射机303传输数据帧，且逻辑流程返回步骤801。
在初始化空闲帧计数器(步骤805)之后，逻辑流程继续到步骤807，在步骤807，逻辑单元304指示发射机303传输空闲帧到接收电路。如上所述，空闲帧包括从传输的最后数据帧递增的帧号。在传输空闲帧之后，逻辑单元304递增空闲帧计数器(步骤809)。接下来，逻辑单元304确定是否已经接收NAK(步骤811)，如果已经接收，逻辑单元304指示发射机303来重传NAK的帧(步骤813)。然后，逻辑流程继续到步骤815。如果在步骤811确定没有接收到NAK，则逻辑流程继续到步骤815，在步骤815确定传输的空闲帧数目是否等于阈值(N)。如果在步骤815确定传输的帧数目等于N，则逻辑流程结束于步骤817，否则逻辑流程返回到步骤807。
如上所述，因在重传帧之后不复位空闲帧计数器308，只有几个帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较小。
图9是根据本发明第二优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。根据本发明的第二优选实施例，NAK最后数据帧之后，停止传输空闲帧。该逻辑流程逻类似于图8中示出的逻辑流程，除了附加的步骤901之外。具体地说，在已经传输NAK的帧之后(步骤813)，逻辑单元304将检查以确定帧NAK是否是传输的最后数据帧(步骤901)，如果是，逻辑流程结束于步骤817，否则逻辑流程继续到步骤815。此外，在本发明的替换实施例中，可以使用填充帧来确定是否可以停止空闲-帧传输。在这种情况下，步骤901将确定是否已经接收到填充帧，并且检查以察看序号是否从传输的最后数据帧递增。如果是，停止空闲-帧传输。
上述的流程中，如果对最后的数据帧进行了NAK，则不再发送空闲帧。因为在NAK最后的数据帧之后，发射电路301不继续发送空闲帧，只有较少的空闲帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较小。
图10是根据本发明第三优选实施例的图3的发射机的工作的流程图。根据本发明的第三优选实施例，在接收到空闲-帧ACK之后，停止传输空闲帧。该逻辑流程逻类似于上述的图8中示出的逻辑流程，除了附加的步骤1001之外。具体地说，在步骤1001，确定已经接收到的空闲-帧ACK是否带有从发送的最后数据帧递增的序号，如果是，不需要进一步传输空闲帧，逻辑流程结束(步骤817)，否则逻辑流程返回步骤807。
因为在接收到空闲ACK之后，发射电路301不继续发送空闲帧，只有较少的空闲帧被传输到接收电路302，导致系统干扰较小。
下面的文本示出了需要用来实现上述实施例成RLP的那些改变。具体地说，下述文本示出了改变到需要用来实现上述的过程成RLP的TIA/EIA过渡标准IS-707-A-2.10(标准)。带有下划线的部分是对RLP的必须增加。
3.6.1.2 空闲定时器操作每20毫秒，RLP应当执行下述·如果RLP提供非空、非重传、非空闲、和非填充RLP帧给多路复用子层，RLP应当复位空闲定时器到依赖于实现的值，并且设定空闲帧传输计数器为0。
·否则，如果RLP提供非重传帧给多路复用层，RLP应当递减空闲定时器。如果这导致空闲定时器超时(即，它的值到达0)，RLP应当产生空闲帧，并将其分类为数据帧，应当复为空闲定时器为依赖于实现的值，并且应当递增空闲帧传输计数器。当空闲帧传输计数器到达依赖于实现的值时，空闲定时器应当被禁止。
3.6.2.2 IDLE帧处理对于每一个接收到的空闲帧，RLP应当从下述关系计算L_SEQL_SEQ＝{SEQ+[SEQ_HIx256]}。
·如果RLP已经标识空闲帧为延迟的RLP帧，应当丢弃该帧。
·如果接收到的空闲帧被按照4.5.1中规定进行格式化，且L_SEQ等于L_V(R)，RLP应当如4.5.1中的规定产生Idle_Ack帧，并且将该帧分类为数据帧。根据给定的L_V(R)发送的Idle_Ack帧的数目可以被限制为依赖于实现的值。
·如果接收到的空闲帧被按照4.5.1中规定进行格式化，且L_SEQ大于L_V(R)，RLP应当为每一个丢失的数据帧产生NAK列表入口，并且为带有排它的、自L_V(R)到(L_SEQ-1)MOD 4096的序号的数据帧的丢失段产生NAK列表入口。每一个NAK列表入口应当包含一个丢失的数据帧或者数据帧的丢失段的序号。然后，RLP应当设定L_V(R)为L_SEQ。
·如果接收到的空闲帧被按照4.5.2中规定进行格式化，且L_SEQ大于或等于L_V(R)，且如果RLP确定存在丢失的述八位字节，RLP应当为每一个丢失的数据帧产生NAK列表入口，并且为带有排它的、自L_V(R)到L_SEQ的序号的数据帧的丢失段产生列表入口。
·如果L_SEQ小于L_V(N)，RLP应当执行在3.4中规定的复位过程。
3.6.2.3 填充帧处理对于每一个接收到的填充帧，RLP应当从下述关系计算L_V(N)peerL_V(N)peer＝{SEQ+[SEQ_HIx256]}。
如果L_V(N)peer大于L)V(S)，RLP应当执行在3.4中规定的复位过程。如果L_V(N)peer等于L_V(S)，RLP应当禁止空闲定时器。
3.6.2.4 NAK控制帧处理对于每一个有效的接收到的NAK控制帧，RLP应当从下述关系计算L_V(N)peerL_V(N)peer＝{SEQ+[SEQ_HIx256]}。
·如果L_V(N)peer大于L_V(S)，RLP应当执行3.4中规定的复位过程。
如果L_V(N)peer等于L_V(S)-1，RLP应当禁止空闲定时器。
·RLP应当产生每一个请求的数据帧或者数据帧的段的复制本。应当发生重传作为未分段的数据帧或者作为一个或多个分段的数据帧。如果NAK请求任何大于L_V(S)的序号，RLP应当执行3.4规定的复位过程。
3.6.2.7 Idle_Ack控制帧处理对于每一个接收到的Idle_Ack帧，RLP应当从下述关系计算L_SEQL_SEQ＝{SEQ+[SEQ_Hix256]}。
·如果L_SEQ不等于L_V(S)，RLP应当丢弃该帧。
·如果L_SEQ等于L_V(S)，RLP应当禁止空闲定时器。
4.5 Idle/Idle_Ack帧如果RLP处于不同模式，RLP应当使用3.4中规定的帧格式。
4.5.1 Idle/Idle_Ack帧个是1
SEQ 该字段包含L)V(S)-空闲帧的最低8位。
L_V(R)-Idle_Ack控制帧。
CTL 这些位应当被设定为‘1010’-空闲帧。
‘1011’-Idle_Ack控制帧。
SEQ_HI该字段应当包含L_V(S)-空闲帧的最高4位。
L_V(R)-Idle_Ack控制帧。
Padding Padding位。根据要求，用来填充该帧的剩余位。这些位应当被设为‘0’。
虽然已经参考特定的实施例示出和介绍了本发明，本领域普通技术人员应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种细节上和形式上的改变。例如，尽管上面的说明采用了几种技术来降低传输的空闲帧数目，本领域普通技术人员认识到可以使用上述技术的任何组合。本发明的范围由权利要求述所限定。
权利要求
1.一种用于数据传输方法，其中当完成数据传输时发送预定数目(N)的空闲帧，该方法包括步骤传输多个数据帧到远程单元；确定最后的数据帧已经被传输到所述远程单元；响应已经传输了所述最后的数据帧到所述远程单元的确定而传输第一多个(K)空闲帧；接收来自所述远程单元的、指出数据帧没有被恰当接收的否定应答(NAK)；重传所述未恰当接收的数据帧；和在重传所述数据帧之后，传输N-K个空闲帧到所述远程单元。
2.根据权利要求1的方法，其中所述传输第一多个空闲帧的步骤包括步骤传输第一多个空闲帧，每一个空闲帧具有自所述传输的最后数据帧递增的序号。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤确定所述NAK是否正在请求重传所述最后数据帧；和如果所述NAK是正在请求重传所述最后数据帧，不再发送空闲帧，否则在重传所述数据帧之后发送N-K个空闲帧到所述远程单元。
4.一种数据传输的方法，其中当完成数据传输时发送预定数目的空闲帧，该方法包括步骤传输多个数据帧到远程单元；确定最后的数据帧已经被传输到所述远程单元；响应已经传输了所述最后的数据帧到所述远程单元的确定而传输第一多个空闲帧；从所述远程单元接收到表明所述最后数据帧没有被恰当接收的否定应答(NAK)；和响应所述最后数据帧没有被恰当接收的确定而停止传输空闲帧。
5.根据权利要求4的方法，其中所述传输第一多个空闲帧的步骤包括步骤传输第一多个空闲帧，每一个空闲帧具有自所述发送的最后数据帧递增的序号。
6.一种数据传输的方法，该方法包括步骤传输多个数据帧；确定数据帧没有被恰当接收到；响应数据帧没有被恰当接收到的确定而发送否定应答(NAK)；接收一空闲帧；和响应所述接收到的空闲帧而发送应答(ACK)。
7.一种用于在通信系统内传输数据的装置，其中当完成数据传输时发送预定数目(N)的空闲帧，该装置包括发射电路，用于输出多个数据帧和空闲帧到远程单元；接收电路，将已NAK的数据帧作为输入；和逻辑电路，其确定最后的数据帧已经被传输到所述远程单元，且响应已经传输了所述最后的数据帧到所述远程单元的确定而指示所述发射电路传输第一多个(K)空闲帧，并且在重传输所述NAK的数据帧之后传输N-K个空闲帧到所述远程单元。
8.根据权利要求7的装置，其中所述逻辑单元进一步指示所述发射电路如果所述NAK的数据帧正在请求重传最后的数据帧，不再发送空闲帧。
9.一种在通信系统内传输数据的装置，该装置包括发射电路，用于输出多个数据帧和空闲帧到远程单元；接收电路，具有已NAK的数据帧作为输入；和逻辑电路，确定最后的数据帧已经被传输到所述远程单元，且如果所述NAK的数据帧正在请求重传输所述最后数据帧，指示所述发射电路不再发送空闲帧。
10.一种远程单元，其包括接收电路，用于接收数据帧和空闲帧；和连接到所述接收电路的ACK/NAK发生器，用于响应贫乏接收到的帧而产生NAK，并且还响应接收到的空闲帧而产生ACK。
全文摘要
一种空闲帧计数器(308)，在重传数据帧之后不复为它。此外，如果为发送的最后数据帧接收到了否定应答(NAK)，则不再传输空闲帧。最后，当已经接收的空闲帧具有等于期望的下一个新的数据帧的序号的序号时，传输空闲应答(ACK)。
文档编号H04L1/16GK1494781SQ02806003
公开日2004年5月5日 申请日期2002年12月18日 优先权日2002年1月7日
发明者约翰·M·哈里斯, 张旦, 罗伯特·D·巴廷, D 巴廷, 约翰 M 哈里斯 申请人:摩托罗拉公司