专利名称：分段和重新装配接收器及其操作方法
技术领域：
本发明一般地涉及通信协议，具体地说涉及用于分组通信的分段和重新装配(Segmentation and Reassembly，SAR)层协议的操作。
背景技术：
以发送分组通过因特网或无线网络来发送信息。在通过网络被发送之前，并且特别是因为一些路径可能具有分组大小的限制，所述分组而被限制的较小。发送和接收器件都具有用于处理和发送分组的通信协议层的堆栈。分段和重新装配是层协议，用于在发送之前将分组划分为更小的单位，并且在接收端将它们重新装配为适当的顺序。为了实现低的无线链路错误率，SAR也提供更高层的八位字节或分组的重发和重复的检测。
SAR发送器从更高层接收用于发送的八位字节或分组，并且将它们依序存储在发送缓冲器中。为了发送，SAR发送器通过准备SAR分组首标和SAR有效载荷而形成SAR分组。所述SAR分组首标包括存储SAR序号的SEQ字段，通过所述SAR序号，SAR发送器和接收器识别不同的SAR分组。
在八位字节流和分组流之间的SAR有效载荷和SEQ字段的内容不同。如果一个链路服务于发送八位字节流，则数据单元是一个八位字节，并且SAR有效载荷中包含多个邻接的数据单元。所述SEQ字段指示在所述SAR有效载荷中的第一数据单元的序号，并且从SEQ字段和每个数据单元的位置推断随后的数据单元的序号。
如果链路服务于分组流，则一个数据单元是属于更高层分组的邻接的多个连续八位字节，并且单一个SAR有效载荷包含单一个数据单元。根据更高层分组的大小，一个数据单元包含更高层分组的部分或整个。在SAR分组首标中的SEQ字段存储SAR有效载荷中的所述数据单元的序号。
在形成SAR分组后，SAR发送器通过无线接口将其发送到SAR接收器。SAR发送器还在发送缓冲器中存储所述SAR分组，以准备用于可能的重发。
如果所接收的SAR分组的SEQ字段连续于被提供到更高层的最后数据单元的序号，则SAR接收器将所接收的SAR分组提供到更高层，否则，SAR接收器在接收缓冲器中存储所接收的分组，并且SAR接收器使用所述分组的序号指示的位置，向请求重发丢失的数据单元的SAR发送器发送Nak(否认)消息。所存储的数据单元仅仅在接收了所有先前丢失的数据单元后被提供到更高层。
在一些情况下，丢失的数据单元在重发后仍然丢失，因此SAR接收器的任何进一步的等待变得无用。因此，使用终止定时器以终止无用的等待。在预定的时段后，SAR接收器将跳过一个丢失的数据单元，并且向更高层提供所存储的数据单元，然后到达下一个丢失的数据，并且等待其数据的重发或其终止定时器的期满。在较差的无线电条件中，多个SAR分组会在发送和重发期间丢失。在这种情况下，它们的终止定时器同时启动，并且同时结束，但是SAR接收器仍然在每个丢失的数据单元等待，即使所有这些丢失数据单元的终止定时器已经在等待第一个丢失的数据单元期间期满也是如此，因此对于随后的丢失数据单元的等待无用并且引起随后的数据发送的延迟，这使得整个发送吞吐量变差。
因此，需要一种用于通过绕过对于永久丢失数据的任何等待，而消除无用的等待状态的方法。
发明内容
基于上述情况，公开了一种用于消除在分段和重新装配(SAR)操作中对于丢失的数据单元的无用等待的方法。所述SAR接收器在接收到以一预定序列的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元，在SAR接收器中存储跟随第一丢失数据单元的所有被接收的数据单元，启动每个丢失数据单元的终止定时器，并且如果第一丢失数据单元的终止定时器期满并且第二丢失数据单元的终止定时器还没有期满，则提供在第一丢失数据单元和第二丢失数据单元之间的所存储的数据单元。
在本发明的一个实施例中，公开了一种用于使用一个或多个终止定时器来消除在分段和重新装配接收器中的无用等待状态的方法。所述方法包括在接收到以一预定序列的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元；在接收器中存储跟随第一个丢失数据单元的所有被接收的数据单元；启动每个丢失数据单元的终止定时器；并且，当第一个丢失数据单元的终止定时器期满并且第二个丢失数据单元的终止定时器还没有期满时，提供在第一丢失数据单元和第二个丢失数据单元之间的所存储的数据单元。
在本发明的另一个实施例中，公开了另一种用于使用一个或多个终止定时器来消除在分段和重新装配接收器中的无用等待状态的方法。所述方法包括在接收到以一预定序列被发送的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元；在分段和重新装配接收器中存储跟随第一个丢失数据单元的所有被接收的数据单元；如果在传送中有一个或多个丢失数据单元，则启动一终止定时器；和在所述终止定时器期满时提供在所述传送期间所接收的所存储的数据单元。
在本发明的另一个实施例中，提供了按照本发明的一个优选实施例的用于消除无用等待状态的接收器。在图4和图5中所示的流程图可以被所述接收器实现。所述接收器可以包括存储单元，用于存储所有被接收的数据单元；检测单元，用于在接收到以一预定序列发送的数据单元时查看任何丢失的数据单元；终止定时器，被配置来响应于由所述检测单元找到的任何丢失数据单元而被启动；以及，提供单元，被配置来响应于所述终止定时器超时而提供所存储的数据单元。
通过下面结合附图来说明具体实施例，可以更加清楚地了解本发明的结构和操作方法及其目的和优点。
图1示出了SAR系统的部分部件。
图2是用于说明当发送一次仅仅遇到一个丢失数据单元时，在传统的SAR系统中采取的步骤的流程图。
图3是说明当发送一次遇到两个丢失数据单元时在传统的SAR系统中采取的步骤的流程图。
图4是用于说明按照本发明的一个实施例的在SAR系统用于处理一次遇到两个丢失数据单元所采取的步骤的流程图。
图5是描述按照本发明的一个实施例的用于处理一次遇到两个丢失数据单元的一种替代方法的流程图。
图6是描述按照本发明的一个实施例的用于消除无用等待状态的接收器。
具体实施例方式
图1说明了具有SAR发送器100和接收器110的分段和重新装配(SAR)系统的一部分。SAR发送器100向SAR接收器110发送数据单元120，同时在发送缓冲器130中存储所发送的数据单元120以准备用于可能的重发。在接收到所发送的数据单元120时，SAR接收器110向上层提供连续排列的数据单元，并且在接收缓冲器140中存储跟随一个丢失数据单元的那些数据单元，然后向SAR发送器100反馈回一个否认150，其或称为Nak。为了设置用于等待丢失数据单元的重发的时限，SAR接收器110提供多个终止定时器160，并且当检测到一丢失数据单元时启动相应的一个终止定时器。
在本发明的一个实施例中，为了不使得语音呼叫中的服务质量(QoS)变差，终止定时器160通常被设置在小于400毫秒。
图2说明了关于传统的SAR发送器-接收器操作的更多细节的流程图。参见图1和2，SAR发送器100在步骤220向SAR接收器110发送数据单元#0～#3。SAR接收器110在步骤224查看是否存在任何丢失数据单元，在这种情况下，它发现数据单元#2丢失。然后，SAR接收器110在步骤227向上层提供连续的数据单元#0和#1，并且更新下一个向上层提供的序号V(N)＝2。跟随丢失数据单元#2的数据单元#3被接收，因此它在步骤234中被存储在SAR接收器110中的接收缓冲器140中。同时，用于丢失数据单元#2的终止定时器160即AbortTimer2在步骤237启动，并且也在步骤240向SAR发送器100反馈回丢失数据单元#2的否认150或Nak。然后，SAR接收器处于等待状态。响应于否认150或Nak，SAR发送器100在步骤244进行数据单元#2与数据单元#4-#6的另一次发送。然后，SAR接收器110在步骤247再一次查看是否存在任何丢失数据单元，并且发现数据单元#2再次丢失，并且新发送的数据单元#5也一并丢失。在步骤250期间，SAR接收器110存储所接收的数据单元#4和#6。当AbortTimer2期满时，SAR接收器110在步骤254期间跳过重复的丢失数据单元#2，并且在步骤257向上层提供所存储的数据单元#3和#4，然后在步骤260中更新V(N)＝5。
当在单个发送中仅仅有一个丢失数据单元时，传统的操作工作的非常好。但是如果存在多个丢失的数据单元，则SAR接收器110的无用等待将如图3中所示发生。
图3是说明相同的传统SAR发送器-接收器操作的另一个流程图，但是在发送中具有两个丢失数据单元。参见图1和3，在步骤320中的第一次发送后，SAR接收器110在步骤324检验出数据单元#0和#2丢失。下一个向上层提供的序号在步骤327被设置为第一个丢失的数据单元#0，V(N)＝0。在步骤334同时启动两个终止定时器160，即AbortTimer0和AbortTimer2。在步骤340的重发后，步骤344查看数据单元#0和#2仍然丢失。传统的SAR操作是一次跳过一个丢失数据单元，从而在AbortTimer0期满时，在步骤350跳过数据单元#0，但是没有跳过数据单元#2，即使AbortTimer2与AbortTimer0同时期满也是如此，因为它们已经同时被启动。在步骤357将下一个向上层提供的序号更新为V(N)＝2，这意味着SAR接收器110等待数据单元#2。这种等待状态当数据单元#2两次丢失在步骤320和340的发送时是无用的，并且在其终止定时器期满后应当被跳过。
为了消除无用的等待状态，本发明的第一实施例使用一种方法来跳过任何数量的重复的丢失数据单元，只要它们的终止定时器期满。
图4是用于声明按照本发明的上述实施例的在一次处理两个丢失数据单元的具有发送器100和接收器110的SAR系统中采取的步骤的流程图。参见图1和4，在步骤420中在第一次发送中两个数据单元#0和#2丢失，它们是在步骤424中由SAR接收器110检验出的。在步骤427中，当第一个丢失的数据单元是#0时，SAR接收器更新下一个向上层提供的序号V(N)，它在这种情况下是“0”。SAR接收器110在步骤430中，在其缓冲器中存储所有被接收的数据单元#1和#3。同时，SAR接收器110启动用于丢失数据单元的两个终止定时器160，即用于数据单元#0的AbortTimer0和用于数据单元#2的AbortTimer2。然后，在步骤437，向SAR发送器100发回否认(Nak)信号。在步骤440中，SAR发送器100在下一个发送中重发先前的丢失数据单元#0和#2。但是，数据单元#0和#2再一次丢失，这是在步骤444中检验出的。由于AbortTimer0和AbortTimer2是在步骤434同时启动，所以它们也同时期满，然后按照本发明，在步骤457一起跳过数据单元#0和#2，而不是一次跳过一个丢失数据单元。在步骤460，将下一个提供的序号直接地设置为V(N)＝4。
图5示出了按照本发明的另一个替代实施例的流程图。参见图1和5，在步骤520和524中在第一批发送中，数据单元#0和#2丢失。当第一个丢失的数据单元是#0时，下一个向上层提供的序号被设置为V(N)＝0。在步骤530，所有被接收的数据单元#1和#3被存储在SAR接收器110中。在步骤534，对于丢失数据单元#0和#2，或按照本发明的所述替代实施例，在同一批发送中的任何数量的丢失数据单元，仅仅启动一个终止定时器160，AbortTimer(0)。丢失数据单元#0和#2的否认(Nak)的反馈被发回SAR发送器100。在步骤540中所示的第二批发送中重发所述数据单元#0和#2。此外，所述数据单元#0和#2在步骤544与新丢失的数据单元#4一起丢失。在步骤547，SAR接收器110存储所接收的数据单元#5。因为第二批发送具有新的丢失的数据单元#4，可以在步骤550对于第二批发送启动另一个终止定时器160，AbortTimer(1)。在步骤554，一旦AbortTimer(0)期满，则跳过两个重复的丢失数据单元#0和#2。然后将跟随被跳过的丢失数据单元#0和#2的所存储的数据单元#1和#3提供到SAR接收器110的上层。现在，最早的有效丢失数据单元是#4，因此下一个向上层提供的序号被设置在V(N)＝4。
只要一批发送具有至少一个丢失数据单元，并且对于一批发送仅仅使用一个终止定时器的方法，实现了与在图4中说明的实施例相同的结果。
图6提供了按照本发明的一个优选实施例的用于消除无用等待状态的接收器600。在图4和图5中所示的流程图可以由接收器600实现。所述接收器600可以包括存储单元610，用于存储所有被接收的数据单元；检测单元620，用于在接收到以一预定序列发送的数据单元时，查看任何丢失数据单元；终止定时器630，被配置来响应于由检测单元620发现任何丢失数据单元而被启动；以及，提供单元640，被配置来响应于所述终止定时器630超时而提供所存储的数据单元。
请参见图4，5和6的步骤457和557，所述提供单元640向上层提供在该预定序列中的第一丢失数据单元之前的所有被存储的数据单元。而且，如果第一个丢失的数据单元已经成功地被重发并且第二丢失数据单元保持丢失，则所述提供单元640被进一步配置来提供在第一个丢失的数据单元和第二个丢失的数据单元之间的所存储的数据单元，以及一个或多个成功重发的数据单元。此外，如在步骤437和537中所示，这种接收器600的反馈单元650可以返回否认(Nak)以请求重发每个丢失数据单元。在典型的情况下，将终止定时器630的持续时间设置在小于400毫秒。
虽然已经示出和说明了本发明的示例性实施例，但是意欲进行其它的修改、改变和替换。因此，广义地和以符合在所附的权利要求中给出的本公开的范围一致的方式来理解所附的权利要求是适当的。
权利要求
1.一种消除接收器中的无用等待状态的方法，所述方法包括在接收到以一预定序列的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元；在接收器中存储跟随第一个丢失数据单元的所有被接收的数据单元；启动每个丢失数据单元的终止定时器；以及当第一个丢失数据单元的终止定时器已经期满并且第二个丢失数据单元的终止定时器还没有期满时，提供在第一个丢失的数据单元和第二个丢失的数据单元之间的所存储的数据单元。
2.一种用于使用一个或多个终止定时器来消除在分段和重新装配接收器中的无用等待状态的方法，所述方法包括在接收到以一预定序列被发送的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元；在分段和重新装配接收器中存储跟随第一个丢失数据单元的所有被接收的数据单元；如果在传送中存在有一个或多个丢失数据单元，则启动一终止定时器；以及在所述终止定时器期满时提供在所述传送期间接收的所存储的数据单元。
3.按照权利要求2的方法，还包括提供在该预定序列中的第一个丢失数据单元之前的所有的所接收的数据单元。
4.按照权利要求2的方法，还包括反馈否认以请求每个丢失数据单元的重发。
5.按照权利要求4的方法，还包括如果第一个丢失数据单元已经成功地被重发并且第二个丢失数据单元保持丢失，则提供在第一丢失数据单元和第二丢失数据单元之间的存储数据单元以及一个或多个成功重发的数据单元。
6.一种用于消除无用等待状态的接收器，包括存储单元，用于存储所有被接收的数据单元；检测单元，用于在接收到以一预定序列被发送的多个数据单元时查看任何丢失的数据单元；终止定时器，被配置来响应于由所述检测单元找到的任何丢失数据单元而被启动；以及，提供单元，被配置来响应于所述终止定时器超时而提供所存储的数据单元。
7.按照权利要求6的接收器，其中，所述提供单元还被配置来提供在预定序列中的第一个丢失数据单元之前的所有的所存储的数据单元。
8.按照权利要求6的接收器，还包括反馈单元，被配置来反馈否认以请求每个丢失数据单元的重发。
9.按照权利要求8的接收器，其中所述提供单元还被配置为如果第一个丢失数据单元已经成功地被重发并且第二个丢失数据单元保持丢失，则提供在第一个丢失数据单元和第二个丢失数据单元之间的所存储的数据单元以及一个或多个成功重发的数据单元。
10.按照权利要求6的接收器，其中所述接收器实现分段和重新装配协议。
全文摘要
公开了一种用于消除在分段和重新装配(SAR)操作中消除对于丢失的数据单元的无用等待的方法。所述SAR接收器在接收到以一预定序列的多个数据单元的传送时查看任何丢失的数据单元，在SAR接收器中存储跟随第一丢失数据单元的所有被接收的数据单元，启动每个丢失数据单元的终止定时器，并且如果第一丢失数据单元的终止定时器期满并且第二丢失数据单元的终止定时器还没有期满，则提供在第一丢失数据单元和第二丢失数据单元之间的所存储的数据单元。
文档编号H04L1/08GK1997020SQ20061016362
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月1日 优先权日2005年12月1日
发明者伊成俊 申请人:开曼群岛威睿电通股份有限公司