专利名称：检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，特别是涉及一种藉删除序号与前后不连续的协议数据单元以检测传输错误的方法。
背景技术：
随着信息时代的来临，移动语音、数据通讯与各种移动服务的需求日益增加，已知的移动通讯系统，已面临通讯频道不敷使用与传输速率不足的瓶颈。因此，可提供更高频谱使用率、更高速率传输服务的第三代移动通讯应运而生。相较于现有第二代移动通讯技术，第三代移动通讯最根本的差异在于采用宽频码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的无线接取方式，其用以提供高度频谱利用效率、高的覆盖率及高品质、高速率的多媒体数据传输，同时还能同时满足各种不同的QoS服务要求，提供具弹性的多样化双向传输服务，并提供较佳的通讯品质，有效降低通讯中断率。
WCDMA通讯协议堆栈可切割分为接取相关部分(Access Stratum，AS)和非接取相关部分(Non-Access Stratum，NAS)。其中AS包含无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)、无线链接控制(Radio Link Control，RLC)、媒体存取控制(Media Access Control，MAC)、包数据聚合协议(Packet DataConvergence Protocol，PDCP)、广播及多重播送控制(Broadcast/MulticastControl，BMC)等数个功能不同的子层。关于上述各子层的运作，本领域的技术人员已熟知，在此不再赘述。其中，无线链接控制层通讯协议的主要功能为提供第三代移动通讯系统不同的传输品质处理，依据不同的传输品质要求，针对所传输的数据或控制指令，进行不同的切割、传送、重传与组合处理。在第三代移动通讯系统中，定义了对话(Conversational)、串流(Streaming)、交互(Interactive)与背景(Background)等四种不同的传输品质等级。无线链接控制是以下列3种方式，进行包的切割分封处理，以满足不同传输品质要求1.透明模式(Transparent Mode，TM)根据包长度直接进行切割分封，不做任何其它处理。适用于对实时传输要求较高的服务，如语音电话。
2.非确认模式(Unacknowledged Mode，UM)除了切割分封外，在每个包前另加适当的表头，以协助接收端进行包次序的检查与错误包的丢弃。适用于对实时传输及包次序皆有要求的服务，如网络协议语音(Voice overInternet Protocol，VoIP)通讯、视讯电话(Video Phone)等。
3.确认模式(Acknowledged Mode，AM)除了切割分封与包次序表头的附加外，在接收端还需针对每个包进行次序检查、重复检测及重传处理，务使所有包都能正确地到达接收端。适用于对实时传输要求不高，但数据正确性要求很高的服务，如网页浏览、电子邮件、文档传输等服务。
另外，无线链接控制还提供流量控制、包次序重整、包加密、错误检测等包处理服务，以提供完整的数据切割、分封与传输服务。
通过无线传输，用户数据与某些信令信息(Signaling Information)容易受干扰而发生错误，因此必须加密保护，而已知第三代移动通讯系统于移动设备端(Mobile Equipment)与网络控制台(Radio Network Control)间，通过一加密方法(Ciphering Method)对相关数据进行加密。请参考图1，图1为已知第三代移动通讯系统的加密与解密示意图。在传输端，加密密钥(Ciphering Key)CK、计数(Count)COUNT-C、承载标识字段(BearerIdentifier)BEARER、方向标识字段(Direction Identifier)DIRECTION及长度指示字段(Length Indicator)LENGTH等数据通过F8算法得出多个密钥串区块(Keystream Block)KEYSTREAM，密钥串区块KEYSTREAM再与明文(Plain Text)区块PLAIN-TEXT加密得到密文(Cipher Text)区块CIPHER-TEXT。接收端则可藉与传输端相同的密钥串区块对所接收的密文(Cipher Text)区块进行解密，从而得到明文区块。其中，除了计数COUNT-C是动态改变外，其它参数在加密阶段开始前就已决定，且在加密阶段中都维持固定。计数COUNT-C的长度为32位，其包含超帧号(Hyper Frame Number)HFN及序号(Sequence Number)SN两部分。当超过序号SN的表示位数所能表示的数值时，序号SN会从启始值(0)重新开始累加，同时超帧号HFN会被加1。举例来说，当序号SN由七个位表示时，亦即序号SN可依序计数0到127。一旦序号SN超过127时，超帧号HFN就会被加1，而序号SN则重新由0开始。此时因无跳号发生，序号由127重新回归至0时，二序号视为连续。序号SN是嵌入于每一协议数据单元(Protocol Data Unit)中，而超帧号HFN的启始值则在加密前就由传输端及接收端约定好。因此，根据每一协议数据单元的序号SN，传输端与接收端分别于适当时机累加超帧号HFN，以令彼此保持HFN的同步，确保加解密的顺利进行。
在WCDMA通讯协议中，无线链接控制层之下的L1层包含循环冗赘核对(Cyclic Redundancy Check，CRC)机制，用以检查所接收的协议数据单元的正确性。通过循环冗赘核对机制发现错误时，表示传输期间协议数据单元已发生错误，因此发生错误的协议数据单元会被丢弃、删除而不会传至上一层。相反，若无循环冗赘核对错误时，则接收端所接收的协议数据单元会被传至无线链接控制层，以进行后续处理。
一般而言，循环冗赘核对字段包含12或16位，因此有可能序号SN的区域发生传输错误，但循环冗赘核对机制却无法检查出该错误。上述情形称为「超出循环冗赘核对机制检测范围的错误」，若序号SN发生超出循环冗赘核对机制检测范围的错误，则传输端与接收端的超帧号HFN会不同步而产生一连串的错误。以序号SN由七个位表示为例，若传输端输出的一序列协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、3、4、5...，且此时超帧号HFN＝1。当SN＝3的数据区块发生传输错误且发生超出循环冗赘核对机制检测范围的错误，而使得接收端所接收的协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、30、4、5...，亦即原本序号SN＝3的第四数据区块的序号SN变成30。由于序号SN＝30与序号SN＝2不连续，已知技术的传输端会将超帧号HFN＝1中序号SN＝3至29的协议数据单元视为在传输过程中遗失(实际上未遗失)，而当接收到序号SN＝4的协议数据单元时，接收端会将序号SN＝4的协议数据单元视为下一循环(即超帧号HFN＝2)序号SN＝4的协议数据单元，因此将超帧号HFN加1。也就是说，接收端接收到序号SN＝4的协议数据单元时，由于序号SN＝4小于序号SN＝30，因此接收端会将超帧号HFN＝1中序号SN＝30之后到下一序号循环(超帧号HFN＝2)的序号SN＝4之前的协议数据单元视为已遗失(实际上未遗失)。换句话说，传输端与接收端的超帧号HFN变成不同步，甚至影响之后所有协议数据单元，而发生严重错误。为了解决上述问题，已知技术还提供一种设定接收窗以改善上述问题的方法。但此方法会造成协议数据单元被错误遗除，举例来说，若接收窗的大小为40，而所接收的协议数据单元的序号SN＝0、1、2、30、4、5…30、31、32...，亦即第四个协议数据单元的序号SN发生错误。但由于序号SN＝30相较于序号SN＝2仍落在接收窗大小40的范围(2+1＝3至3+40-1＝42)内，因此接收窗不会将序号SN＝30的协议数据单元删除，反而将第5到31个接收到的协议数据单元(序号SN＝4到序号SN＝30)误认为不在接收窗范围(30+1＝31至31+40-1＝70)，而将其删除。简言之，虽然接收窗可于一协议数据单元的序号落在接收窗之外时，将该协议数据单元删除，但当一错误协议数据单元的序号落在接收窗之内时，已知技术会错误删除掉正常接收到的协议数据单元。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，以改善已知技术的缺点。
本发明披露一种检测传输错误的方法，用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，该方法包含有依序暂存多个协议数据单元(Protocol Data Unit)；依序检查该多个协议数据单元的序号(Sequence Number)；以及于一协议数据单元的序号与该协议数据单元的前一协议数据单元的序号不连续时，并于该协议数据单元的序号与该协议数据单元的后一协议数据单元的序号不连续时，不处理该协议数据单元并将该协议数据单元删除。
本发明还披露一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，该方法包含有依序暂存多个协议数据单元(Protocol DataUnit)；依序检查该多个协议数据单元中连续三个协议数据单元的序号(Sequence Number)，并设该连续三个协议数据单元的序号依序为a、b及c；检查a、b及c的值是否符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N，其中N＝2k，k为序号的位数，mod表示余数运算；以及于a、b及c的值符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N时，不处理序号为b的协议数据单元并将该协议数据单元删除。
图1为已知第三代移动通讯系统的加密与解密示意图。
图2为本发明第一实施例检测传输错误的流程图。
图3为本发明第二实施例检测传输错误的流程图。
具体实施例方式
请参考图2，图2为本发明第一实施例检测传输错误的流程20的示意图。流程20用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误。流程20包含有以下步骤步骤200开始；步骤202依序暂存多个协议数据单元(Protocol Data Unit)；步骤204依序检查该多个协议数据单元的序号(Sequence Number)；步骤206于一协议数据单元的序号与该协议数据单元的前一协议数据单元的序号不连续时，并于该协议数据单元的序号与该协议数据单元的后一协议数据单元的序号不连续时，不处理该协议数据单元并将该协议数据单元删除；步骤208结束。
根据流程20，本发明于检测到一协议数据单元的序号SN与前后协议数据单元的序号SN均不连续时，将该协议数据单元删除，因此可避免错误删除协议数据单元及错误累加超帧号HFN，还可避免超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误。特别是对于无线链接控制操作于非确认模式下的情形，由于对实时传输及包次序皆有要求，因此对传输端与接收端间超帧号HFN的同步特别要求。特别注意的是，本发明只于一协议数据单元的序号SN与前后协议数据单元的序号SN同时不连续时，才会将该协议数据单元删除。反之，若一协议数据单元的序号SN只与前或后一序号SN不连续时，则不符合本发明删除协议数据单元的条件。
举例来说，若传输端输出的一序列协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、3、4、5...，且此时超帧号HFN＝1。当发生传输错误且发生超出循环冗赘核对机制检测范围的错误，而使得接收端所接收的协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、30、4、5...，亦即原本序号SN＝3的第四个数据区块的序号SN变成30。根据本发明流程20，序号SN＝30与序号SN＝2不连续，亦与序号SN＝4不连续，因此序号SN＝30的协议数据单元会被删除，且超帧号HFN不会被累加而维持1，因此可维持正常操作，并进行后续处理。
相较于已知技术，本发明可检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，因此可避免错误累加超帧号HFN及避免错误删除协议数据单元，从而提升接收效率，改善已知技术的缺点。
因此，根据流程20，本发明可删除序号不连续的协议数据单元，以增加接收效率。然而，协议数据单元的序号的不连续可能是单纯由协议数据单元的区块错误所造成，在此情形下，本发明第一实施例流程20可能会删除正确的协议数据单元。举例来说，若传输端输出的一序列协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、3、4、5...，由于传输错误或协议数据单元的区块错误，使得接收端所接收的协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、30、4、6、7、...，其中第四协议数据单元的序号SN由3变成30，而序号SN＝5的协议数据单元发生遗失。此时，若根据流程20，则由于序号SN＝30与前后的序号SN＝2及4不连续，因此序号SN＝30的协议数据单元会被删除，同时，序号SN＝4亦与前后的序号SN＝2及6不连续，因此序号SN＝4的协议数据单元也会被删除，亦即序号SN＝4的协议数据单元会被错误删除。为了改善上述问题，本发明还提供一方法。请参考图3，图3为本发明第二实施例检测传输错误的流程30的示意图。流程30用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误。流程30包含有以下步骤步骤300开始；步骤302依序暂存多个协议数据单元(Protocol Data Unit)；步骤304依序检查该多个协议数据单元中连续三个协议数据单元的序号(Sequence Number)，并设该连续三个协议数据单元的序号依序为a、b及c；步骤306检查a、b及c的值是否符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)modN＞＝N，其中N＝2k，k为序号的位数，mod表示余数运算；步骤308于a、b及c的值符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N时，不处理序号为b的协议数据单元并将该协议数据单元删除；步骤310结束。
根据流程30，本发明是检查连续三个协议数据单元的序号a、b及c的值是否符合式子(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N，以于a、b及c的值符合该式时，不处理序号为b的协议数据单元并将该协议数据单元删除，以避免正确的协议数据单元遭到删除。举例来说，对于一使用七位序号SN的系统而言，若传输端输出的一序列协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、3、4、5...，由于传输错误或协议数据单元的区块错误，使得接收端所接收的协议数据单元的序号SN依序为0、1、2、30、4、6、7、...，其中第四协议数据单元的序号SN由3变成30，而序号SN＝5的协议数据单元发生遗失。根据流程30，对于前三序号SN＝0、1、2，由于(1-0+128)mod 128+(2-1+128)mod 128＝1+1＝2＜128，因此序号SN＝0、1、2不符上述的式子，同理序号SN＝1、2、30亦不符合上式。对于序号SN＝2、30、4而言，(30-2+128)mod 128+(4-30+128)mod 128＝28+102＝130＞128，因此序号SN＝2、30、4符合本发明流程30所设定的条件，所以序号SN＝30的协议数据单元会被删除。进一步地，对于序号SN＝2、4、6(序号SN＝30的协议数据单元已被删除)而言，由于(4-2+128)mod 128+(6-4+128)mod 128＝2+2＝4＜128，因此不符合流程30中协议数据单元删除的条件。
相较于流程20，流程30不仅可避免错误累加超帧号HFN，还可防止因协议数据单元的区块错误所造成的序号不连续的情形，以提升接收效率，节省系统成本，改善已知技术的缺点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，该方法包含有依序暂存多个协议数据单元；依序检查该多个协议数据单元的序号；以及于一协议数据单元的序号与该协议数据单元的前一协议数据单元的序号不连续时，并于该协议数据单元的序号与该协议数据单元的后一协议数据单元的序号不连续时，不处理该协议数据单元并将该协议数据单元删除。
2.如权利要求1所述的方法，其中该多个协议数据单元是非确认模式数据的协议数据单元。
3.如权利要求1所述的方法，其中二协议数据单元的序号依序为序号最大表示范围的值及0时，视为连续。
4.如权利要求1所述的方法，于一协议数据单元的序号与该协议数据单元的前一协议数据单元的序号不连续时的条件还包含有或该接收端于该传输通道上所收到的启始第一个协议数据单元的序号非约定的启始值时。
5.如权利要求4所述的方法，该约定的启始值为0。
6.一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，该方法包含有依序暂存多个协议数据单元；依序检查该多个协议数据单元中连续三个协议数据单元的序号，并设该连续三个协议数据单元的序号依序为a、b及c；检查a、b及c的值是否符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N，其中N＝2k，k为序号的位数，mod表示余数运算；以及于a、b及c的值符合(b-a+N)mod N+(c-b+N)mod N＞＝N时，不处理序号为b的协议数据单元并将该协议数据单元删除。
7.如权利要求6所述的方法，该k值为7。
全文摘要
本发明提供一种检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误的方法，用以于一移动通讯系统的接收端中，检测超出循环冗赘核对机制检测范围的传输错误，该方法包含有依序暂存多个协议数据单元(Protocol Data Unit)；依序检查该多个协议数据单元的序号(Sequence Number)；以及于一协议数据单元的序号与该协议数据单元的前一协议数据单元的序号不连续时，并于该协议数据单元的序号与该协议数据单元的后一协议数据单元的序号不连续时，不处理该协议数据单元并将该协议数据单元删除。
文档编号H04L1/24GK1812306SQ20051006520
公开日2006年8月2日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年1月26日
发明者江孝祥 申请人:华硕电脑股份有限公司