专利名称：用于维持与重置通信连接相关联的同步的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及保持蜂窝无线系统的基站和终端之间的通信连接功能的技术。本发明尤其涉及在重置通信连接过程期间维持某些同步状况的任务。
蜂窝无线系统规范定义了由正在通信的设备必需执行的协议层组成的确定协议栈。在其间有着通信连接的一对设备中，一定的协议层互相充当对等实体。这些规范也定义了用于建立、维持和拆除这样的对等实体之间的通信连接的某些过程。
作为一个实例，我们考虑UMTS(通用移动电信系统)的规范，尤其是互为对等实体的MS(移动站)和RNC(无线网络控制器)的RLC(无线链路控制)层。对于确认模式操作，在称为ETSI TS 125 322 V3.1.2(2000-01)的公开技术规范中已经定义了一个用于RLC层的RESET过程，其中ETSI来自欧洲电信标准协会。上述的技术规范被在此引入作为参考。在一个协议错误已经被任一对等RLC实体发现的情况下，RESET过程被用来在RNC和MS中重置对等RLC实体。RESET过程的任务是重置两个对等实体中所有的相应协议参数以解决错误情况以及通过使用相同的网络资源和初始RLC参数继续数据传送。在重置协议参数的同时，RLC层必须把HFN(超帧号)的值加上1以防止RLC层太快地重用相同的加密掩码。
该已知的RESET过程依赖于对等RLC实体之间一定的PDU(协议数据单元)的交换，并且在PDU无问题地传播于RNC和MS之间时工作得很好。但是，该已知的RESET过程在由于通信错误而引起至少一个PDU丢失的情况下会失效。
图1举例说明了通信实体按照涉及RESET过程的第一个PDU的传播方向被指定为发送器和接收器的情况。在步骤101，发送器注意到RLC层上的一个协议错误，这意味着RESET过程必须被启动。让我们假定发现协议错误时的当前HFN(超帧号)为M。在步骤102，发送器通过发送一个确定的RESET PDU给接收器以启动RESET过程。RESET PDU被指定为103。同时发送器设置一个通称为Timer_RST的定时器。定时器的设置和期满之间的时间以一条黑点线显示在图1中。
在步骤104接收器接收RESET PDU，并且因此知道重置RLC层操作的需要。在步骤105，接收器重置所有的协议参数，并且把当前HFN值加上1变为M+1。在已经完成这些任务之后，接收器在步骤106发送一个通称为RESET ACK PDU的确认107。确认107的目的是通知发送器接收器中RLC层的重置已经完成。注意指定“发送器”和“接收器”依旧参考第一个PDU 103的传送方向。
在步骤108，由于通信错误，确认107会丢失或被破坏。它未曾到达接收器，因此接收器根本不知道确认107已经被发送。在步骤109，Timer_RST期满，这使得发送器发送一个新的RESET PDU 110并且再次设置Timer_RST；这些稍微向左移动的点代表Timer_RST新的定时范围。发送器中当前HFN值仍然是M。
在步骤111，接收器接收后一个RESET PDU 110。接收器无法知道确认107丢失，这意味着一旦接收到第二个RESET PDU 110，接收器在步骤112重新重置所有的协议参数以及再次把当前HFN值加1，这次变为M+2。在已经完成这些任务之后，接收器在步骤113发送一个确认114。这次确认到达了发送器，作为步骤115发送器接收该确认，同时在步骤116它重置用于它那部分的所有协议参数以及把HFN的当前值加1变为M+1。一个RESET ACKPDU 107丢失而无跟踪的结果是在步骤116之后发送器和传送器中的HFN值不同，换句话说就是发送器和接收器之间的HFN同步丢失了。这进而又在连续的RLC连接中引起解密失败，以致于唯一的可能性是释放相应的无线承载以及建立一个新的无线承载，这会引起延时以及不必要的信令负荷。
本发明的目的是提供有好的健壮性的用于重置通信连接的方法和设备，以防止涉及重置过程的传送信息的消失。
本发明的目的可以通过在至少引起有关同步改变的那些条传送信息中包括一个序列号而获得。
本发明涉及一种用于在蜂窝无线系统中重置第一通信设备和第二通信设备之间的通信连接的方法，包括步骤-检测重置通信连接的需要，-从第一通信设备向第二通信设备传送指示重置通信连接的需要的第一条信息，-在第二通信设备中执行重置过程，以及-从第二通信设备向第一通信设备传送指示重置过程完成的第二条信息；该方法的特征在于它包括步骤，用于在第一通信设备和第二通信设备之间传送的一条确定信息中插入与重置通信连接的某个检测到的需要相关联的、有效数量的确定重置操作的指示。
本发明也适用于一个在通信连接上与蜂窝无线系统中另外的通信设备之间进行通信的通信设备，该设备包括-用于检测重置通信连接的需要的装置，-用于向另外的通信设备传送指示重置通信连接的需要的第一条信息以及指示重置过程完成的第二条信息的传送装置，-用于接收从另外的通信设备来的、指示重置通信连接的需要的第一条信息以及指示重置过程完成的第二条信息的接收装置，以及-用于执行通信连接的重置过程的重置装置；该设备的特征在于它包括装置，用于在它与另外的通信设备之间传送的一条确定信息中插入与重置通信连接的某个检测到的需要相关联的、有效数量的确定重置操作的指示。
因尝试的现有技术的重置过程而来的同步失败引起的原因是要求启动重置过程的这条信息的接收器无法知道该条信息是原来的信息还是一个重发拷贝。通过把一个序列号插入那条信息，发送器就可以指示它是第一个还是正在发送的那条信息的后续尝试。
要求启动重置过程的那条信息的接收器检查序列号，并且把该序列号与它刚接收到的前一条相应信息中接收的序列号相比。如果该序列号指示后一个版本是一个重发拷贝，则接收器不再改变同步状况，而只是发送它的确认。
查看这个问题的一个可选方式比如说是在通信连接的另一端确认重置过程完成的那条信息的接收器无法知道确认是原来的确认还是一个重发拷贝。通过在确认中插入一个序列号，正在通信的发送确认的通信方可以指示它是第一个确认还是确认的一个后续尝试。
按照后一种方法，接收确认的设备，即最初启动重置过程的设备，检查序列号，并且把该序列号与描述最近启动的重置过程之前的同步状况的先前储存的某些信息相比较。如果序列号指示另一端的设备已经接收到多个用于重置的启动，则接收到确认的设备会相应地改变它的同步状况。
在本发明的一个十分简单的实施方案中，序列号不必超过一个比特。在要求启动重置过程的一条信息的所有后续的拷贝中，序列号比特的值与初始值是相同的。仅仅在一个重置过程已经成功完成并且有启动另一个重置过程的需要时，序列号比特值才会改变。在确认中，序列号指示对同步状况所作的改变的数量。
被认为是本发明特征的新特点尤其在附加的权利要求中阐明。但是，在有关它的结构和它的操作方法方面，本发明自身以及其附加的目的和优点将从连同附图一起阅读的下列具体实施方案的描述中得以更好了解。
图1举例说明了一个已知的重置过程，图2举例说明了一个按照本发明实施方案的重置过程，图3举例说明了一个用作为本发明一部分的协议数据单元的有利结构，图4a举例说明了按照本发明实施方案的通信设备的操作，图4b举例说明了按照对图4a给出的改进的发明实施方案的通信设备的操作，图5举例说明了一个按照本发明另外的实施方案的重置过程，图6a举例说明了按照上述本发明另外的实施方案的通信设备的操作，图6b举例说明了按照对图6a给出的改进的发明实施方案的通信设备的操作，图7举例说明了本发明在协议层的结构中的应用，图8举例说明了按照本发明实施方案的移动站以及图9举例说明了按照本发明实施方案的无线网络控制器。
图1已经在上面现有技术的说明中描述了，因此随后的讨论将集中在图2到图9。
图2举例说明了正在通信的实体以与图1相同的方式、按照涉及RESET过程的第一个PDU的传播方向被指定为发送器和接收器的情况。在步骤201，发送器注意到RLC层上的一个协议错误，这意味着RESET过程必须被启动。让我们再一次假定在发现协议错误时当前HFN为M。发送器通过在步骤202发送一个确定RESET PDU给接收器以启动RESET过程。该RESET PDU被指定为203。同时发送器设置定时器Timer_RST。定时器的操作时间再次以一条黑点线显示在图2中。
按照本发明，RESET PDU 203包含一个序列号，我们把该序列号称为RSN或者重置序列号，对于被传送的RESET PDU 203来说，它的值为k。与制定和发送RESET PDU 203有关，发送器在步骤202储存包括在RESET PDU 203中的RSN的值k。在步骤204，接收器接收到RESET PDU203，并因而知道需要重置RLC级操作。接收器也接收并储存RSN的值k。在步骤205，接收器重置所有的协议参数并把当前HFN值加上1而变为M+1。在已经完成这些任务之后，接收器在步骤206发送一个RESET ACKPDU 207。
如果该确认无问题地到达发送器，则重置过程以正常方式完成，并且本发明增加的新特征没有被有效使用。但是，我们假定在步骤208由于通信错误而使确认207丢失或者被破坏。确认207未曾以可译码形式到达发送器，因此发送器根本不知道确认207已经被发送。在步骤209，Timer_RST期满，这促使发送器发送一个新的RESET PDU 210。发送器的当前HFN值仍然是M。
按照本发明，发送器在步骤209注意到新的RESET PDU 210实际上是先前RESET PDU 203的重发拷贝，因为在Timer_RST期满前没有接收到有关先前RESET PDU 203的确认。因此发送器读取包括在先前RESETPDU 203中的储存的RSN的值k，并且同样把它包括在新的RESET PDU 210中。
在步骤211，接收器接收后一个RESET PDU 210。现在接收器检查新的RSET PDU 210中的RSN的值，并且把它与第一个RESET PDU 203中接收到的先前储存的值k相比较。接收器注意到这两个值是相同的，从中可以推导出确认207丢失了。这意味着一旦接收到第二个RESET PDU210，接收器不用在步骤212重置协议参数，或者至少不再增加HFN的当前值。在步骤212再一次重置协议参数不会造成危害，因为无论如何同样的初始RLC参数值将被恢复。在步骤212之后，接收器在步骤213发送一个新的确认214。
这次确认到达了发送器，发送器在步骤215接收到它，并且在步骤216重置用于它那部分的所有协议参数，同时把当前HFN值加上1变为M+1。由于在发现第二个RESET PDU 210中的RSN值为k，即与第一个RESET PDU 203中的相同之后，接收器在步骤212不再增加HFN的值，所以一个已经丢失而未跟踪的RESET ACK PDU 207不会导致发送器和传送器中的HFN值不同，这意味着发送器和接收器之间的HFN同步得到维持。
即使第二个RESET ACK PDU 214也丢失或者被破坏，发送器和接收器设备的操作也保持一样。在这样的情况下，发送器可以传送第三个RESET PDU，其中RSN值仍然和第一个以及第二个RESET PDU中的保持相同，以致于步骤211、212和213在接收器中重复执行。为了在干扰情况或者别的错误资源十分严重而使得通信不可能继续的情况下不保留通信资源，对发送器尝试重置过程的次数的最大数量设置一个限制是合理的。
在步骤217，发送器和接收器之间的RLC级通信继续进行。在步骤218，发送器又一次认识到RLC层发生一个协议错误，这意味着必须再次启动一个RESET过程。我们可以假定当前HFN现在是T。发送器通过在步骤219发送一个确定的RESET PDU给接收器以再次启动RESET过程。该RESET PDU被指定为220。因为最新的RESET PDU 220不是别的某个RESET PDU的重发拷贝，所以包含在其中的RSN值现在是除了k之外的某个值，比如说k+1(虽然我们指定RSN作为序列号，但是在RESETPDU 203和220的序列号值之间并不需要有确定的、定义明确的关系；只要两个不同就够了)。与制定和发送新的RESET PDU 220有关，发送器在步骤219储存包括在RESET PDU 220中的值k+1。对于接收器中RESET PDU 220的接收221，按照先前描述的步骤操作。
如果在步骤218，是接收器而不是发送器注意到RLC层上的新的协议错误，则操作在其它方面将是与上述描述相同的，只是现在甚至连最新RESET PDU中的序列号值与先前RESET PDU 203中的不同的唯一要求也被免除了。因为在一个确定设备中从接收到的RESET PDU中读取的序列号的接收和储存与包括在该设备传送的RESET PDU中的序列号的储存是不同的，所以没有混淆的危险性。但是通过把一个序列号与一个确定的单独重置过程明确关联而不管它们的启动者如何，也可以获得一定的优点；例如如果使用一个显著长于1比特的序列号，并在重置过程必须被执行时在RLC级连接过程中每次对它加1，则该序列号值能被用作通信连接的观测统计质量的一个指示符。
图3举例说明了一个在上述过程中用来方便地构造RESET PDU的PDU结构。PDU 301有N个八位字节长，并且包括D/C域302、PDU类型域303、R域304以及PAD域305。在这些域当中，D/C域302是用于指示PDU是否包括数据或者控制信息，PDU类型域303包含一个指示所述的PDU类型的标识符，R域304包含保留比特，以及PAD域是一个填充域，其目的是对PDU 301的长度与所述的蜂窝无线系统的规范给出的一般PDU定义进行协调。
序列号k的最小长度是1比特，以致于仅仅检查所述比特是0还是1就足以告知一个接收到的确定PDU真的是最初的PDU还是一个重发拷贝。尤其是如果序列号仅为1比特，但是实际上也是无论序列号的长度如何，则在开始一个新的重置过程时使序列号加1必须被理解为一个循环操作，其中使序列号的最大可能值加1会给出最小可能序列号值的结果。
序列号基本上被放置在R域304或者PAD域305中的随机位置上。尤其是如果仅有1比特被用作序列号，则指定R域304的其中一个保留比特是合理的。在图3中，我们已经假定R域比特之一被指定为RSN或者重置序列号比特306。
图4a以流程图形式举例说明了上面描述的通信设备操作要遵循的方法。在步骤401，RLC级通信连接的建立被启动，同时作为启动过程的一部分，在步骤402用于RSN的初始值被储存。步骤403对应于通过建立的RLC级通信连接的正常通信。步骤404和405组成一个该设备用来监控通信连接状态的控制环。如果在步骤404，一个协议错误被发现，则所述设备变成上述实例的注解中的发送器。在步骤406，所述设备把RSN值加1，并且在步骤407，它设置了Timer_RST。在步骤408，它传送一个包含增加过的RSN值的RESET PDU给现在处于接收器角色的别的设备。
在已经传送RESET PDU后，发送器设备开始在由步骤409和410组成的环中循环，在此过程中发送器设备不断检查是否接收到确认以及定时器是否已经期满。接收到确认会引起从步骤409转移到步骤411，其中RLC参数被重置。其后该设备在步骤412把当前HFN号加1，同时在步骤403恢复正常通信。如果定时器在接受到确认之前期满，则遵循从步骤410到步骤413的转移，在此过程中该设备检查是否已经达到重置尝试的最大容许的次数。如果没有，则返回到步骤407，定时器在那里被重新设置；注意RSN值不增加。在步骤413，一个肯定发现使得该设备终止进一步的重置尝试以及在步骤414声明RLC失败。增加RSN值的步骤406也能处于步骤407、408、409、410和413组成的环以外的别的位置；例如它可以处于步骤409和411之间，步骤411和412之间或者步骤412和403之间。
在步骤405，一个肯定结论，即接收到RESET PDU，意味着该设备变成上面使用的注解中的接收器设备。在步骤420，该设备检查包含在接收到的RESET PDU中的RSN值，并且把它和在RLC连接的建立阶段或者与最近的重置过程相关的先前储存的RSN值相比较。在正常情况下，这两个RSN值是不同的，这意味着接收到的RESET PDU真的是最初的PDU而不是重发拷贝。在这样的情况下，该设备在步骤424发送RESET ACKPDU之前，在步骤421储存最新接收到的RSN，在步骤422重置RLC参数以及在步骤423增加当前HFN值。如果在步骤420发现这两个RSN值相等，则步骤421、422和423就可省略。在步骤424发送过确认后，该设备返回到步骤403的正常通信状态。应当指出这并不意味着正常通信立即继续可能碰巧在步骤424发送的确认丢失了或者被破坏，在这样的情况下一旦该设备接收到先前RESET PDU的重发拷贝，步骤405到步骤420的新的转移就会发生。
上述本发明的实施方案的一个些稍稍改进版本是这样的，其中根本没有定义RSN，但是在其中将当前HFN或其派生物用于与上述实施方案中的RSN同样的目的。图4b举例说明了这种可选的实施方案。在步骤408’不论发送器在什么时候发送RESET PDU，不管它是真正最初的RESETPDU还是重发拷贝，在RESET PDU中都包括当前HFN值。在接收器接收到这样的RESET PDU时，接收器在步骤420’检查包含在其中的HFN值是否与接收器的当前HFN值相同。如果这两个HFN值是相同的，则接收器知道对它来说是第一次接收这个特定RESET PDU，在这样的情况下接收器执行参数重置422步骤和HFN增加423步骤。但是，如果包括在接收到的RESET PDU中的HFN值小于接收器的当前HFN值，那么接收器知道它已经执行了与该最近接收到的RESET PDU指定的重置过程相关联的HFN增加步骤，即最近接收到的RESET PDU是重发拷贝。在这样的情况下，接收器不再增加它的当前HFN值，而是直接进入确认步骤424。使用HFN代替(可能十分短的)序列号的缺点是HFN从RESET PDU中留出了数量相对多的比特。
仍然在上述实施方案的另一个些稍稍改进版本中，发送器发送的第一个RESET PDU 203根本不包括RSN，而所有随后的像RESET PDU 210的重发拷贝包含RSN值。如果接收设备在一个接收到的RESET PDU中发现RSN值，那么它就知道它是重发拷贝，并且因此不改变当前HFN值。本发明的这个实施方案的缺点是在真正的最初RESET PDU丢失了或者被破坏的情况下，接收器不知道它接收到的重发拷贝是涉及某个丢失的或者被破坏的RESET PDU还是涉及某个别的、相对近地接连接收到的真正的最初RESET PDU。
在上面我们已经假定是发送器在它的传送中包括一个序列号或者别的信息，以致于在另一端的设备可以推导出一个特定的接收到的PDU是一个真正的最初PDU还是一个重发拷贝。但是基本上也可以通过强迫接收器在它的确认传送中包括这样一个信息指示部分而使得使用序列编号或者对应信息以防止同步错误的相同原理变成实践。在下面我们将描述这样的本发明的可选实施方案。
图5举例说明了正在通信的实体以与图1和图2同样的方式、按照涉及RESET过程的第一个PDU传播的方向被指定为发送器和接收器的情况。我们假定作为连接建立过程的一部分，对于称为RSN的序列号，一个初始值k已经被储存。在步骤501，发送器注意到RLC层的一个协议错误，这意味着一个RESET过程必须被启动。让我们再次假定在发现协议错误时当前HFN为M。发送器通过在步骤502发送一个确定的RESETPDU给接收器以启动RESET过程。该RESET PDU被指定为503。同时发送器设置定时器Timer_RST。定时器的运行时间再次以一条黑点线显示在图5中。
按照本发明的这种可选实施方案，RESET PDU 503不包含序列号，而仅仅是同样的从现有技术可知的一个RESET PDU。在步骤504，接收器接收到RESET PDU 503，并且因此知道重置RLC级操作的需要。接收器没有接收任何序列号，但是在先前它已储存了RSN的初始值k。在步骤505，接收器重置所有的协议参数，同时把HFN的当前值加1变为M+1。按照本发明的这种可选实施方案，接收器也把它储存的RSN值加1变成k+1。
在已经完成这些任务后，接收器在步骤506发送一个与先前使用的现有技术的RESET ACK PDU不同的RESET ACK PDU 507，不同之处在于它包含接收器在步骤505获得的RSN值k+1。我们再次假定在步骤508，确认507由于一个通信错误而丢失或者被破坏。确认507未曾以可译码形式到达发送器，因此发送器根本不知道确认507已经被发送。在步骤509，Timer_RST期满，这促使发送器发送一个新的RESET PDU 510。发送器的当前HFN值仍然是M，并且发送器的当前RSN值仍然是k。
按照本发明的这种实施方案，发送器在步骤509注意到新的RESETPDU 510实际上是先前RESET PDU 503的一个重发拷贝，因为在Timer_RST期满前没有接收到有关先前RESET PDU 503的确认。但是这样一个发现并不重要，因为新的RESET PDU 510又仅是一个同样的从现有技术可知的RESET PDU，它与RSN的值没有任何关系。
在步骤511，接收器接收后一个RESET PDU 510。接收器无法知道这后一个RESET PDU是否是先前接收到的RESET PDU 503的重发拷贝，因此它完全执行同样的协议参数重置步骤512，同时再次增加HFN的当前值和k。
在步骤512后，接收器在步骤513发送一个新的RESET ACK PDU 514给发送器，并且再次在这PDU中包括最近储存的RSN值，该值现在为k+2。这次确认到达了发送器，发送器在步骤515接收到该确认。发送器在步骤516重置所有用于它那部分的协议参数。通过把接收到的RSN值与它自己储存的值相比较，发送器注意到两者的差异，这促使发送器把HFN的当前值加2变成M+2以及增加储存的RSN值而变成k+2。一个RESET ACK PDU 507再次丢失而未跟踪，但是因为成功的RESET ACK PDU514包含更新的RSN值，所以发送器和传送器中HFN值终究变成同样的，这意味着发送器和接收器之间的HFN同步得以维持。如果第一个RESETACK PDU 507无问题地到达发送器，则其中的RSN值k+1将使得发送器把HFN的当前值加1变成M+1以及增加储存的RSN值而变成k+1。
在图5的实施方案中，即使第二个RESET ACK PDU 514也丢失了或者被破坏，发送器设备和接收器设备的操作也保持是相同的。在这种情况下发送器将传送仍然有着与第一个和第二个RESET PDU同样的已知无编号格式的第三个RESET PDU，以致于接收器将重复步骤511、512和513。如果第三个RESET ACK PDU最终到达了发送器，它将包含RSN值k+3，这将促使发送器把它当前的HFN值和储存的RSN值加3。
在出现下一个协议错误时，在两个通信设备中储存的RSN值最初仍然是相同的，因此可重复上述过程。
图6a以流程图方式举例说明了按照上述的可选方法的、通信设备操作要遵循的方法。在步骤601，RLC级通信连接的建立被启动，同时作为启动过程的一部分，用于RSN的初始值在步骤602被储存。步骤603对应于通过建立的RLC级通信连接的正常通信。步骤604和605组成一个该设备用来监控通信连接状态的控制环。如果在步骤604发现一个协议错误，则所述设备变成上述实例的注解中的发送器。在步骤606，所述设备设置Timer_RST。在步骤607，它传送一个RESET PDU给现在处于接收器角色的另外的设备。
在已经传送RESET PDU后，发送器设备开始在由步骤608和609组成的环中循环，在操作中发送器设备不断检查是否接收到一个确认以及定时器是否已经期满。接收到确认会引起步骤608到步骤610的转移，其时RLC参数被重置。其后该设备在步骤611计算它接收到的RESET ACKPDU中的RSN值和先前它自己储存的RSN值之间的差异。在步骤612，该设备把当前HFN号加上计算出的差异量，并且在步骤613它也把本地RSN值加上计算出的差异量，并且储存因此而更新的RSN值。其后该设备在步骤603恢复正常通信。如果定时器在接受到确认之前期满，则之后是步骤609到步骤614的转移，其时该设备检查它是否已经达到重置尝试的最大容许的次数。如果没有，则返回到步骤606，在那里定时器被重新设置。在步骤614，一个肯定结论促使该设备终止进一步的重置尝试，并且在步骤615声明RLC失败。
在步骤605，一个肯定结论，即接收到RESET PDU，意味着该设备变成上面使用的注解中的接收器设备。在步骤420，该设备在重新储存RSN值之前对本地储存的RSN值加1。其后该设备在步骤623发送一个RESET ACK PDU之前，在步骤621重置RLC参数，并且在步骤622增加当前HFN值。它在步骤623发送的RESET ACK PDU中包括了最近更新的RSN值。在步骤623已经发送确认后，该设备在步骤603返回到正常通信状态。应当再次注意这不意味着正常通信立即继续可能碰巧发生在步骤623发送的确认被丢失或者被破坏，在这种情况下，一旦该设备接收到先前RESET PDU的重发拷贝，步骤605到步骤620的新的转移就会发生。
最近描述的方法的改进实施方案也被给出，其中RSN再次被完全省略，并且仅在HFN值的基础上实施有关重置的PDU的顺序管理。图6b举例说明了这样的改进实施方案。图6a和图6b的方法之间的不同首先是在图6b中没有RSN初始化步骤(图6a中的步骤602)。并且在接收器一方的操作中图6b没有RSN增加步骤(图6a中的步骤620)。步骤623’与步骤623也不同，因为它不是更新的RSN值(该值现在甚至不存在)而是包括在RESET ACK PDU中的更新的HFN值。在发送器一方的操作中缺少图6a的有关RSN的步骤611和613，同时图6a的步骤61 2的增加操作被简化成图6b中的612’的简单替代操作，其中发送器用RESET ACKPDU中接收到的HFN值代替它自己的当前HFN值。
先前，我们已经注意到比特方式的HFN值比RSN值长得多，尤其是在单个比特被用作RSN的情况下。但是如果一个实施方案考虑到任一方向上PDU可能发生的丢失或者破坏可能仅引起假定的HFN值和正确的HFN值之间的十分小的偏差，则给出的、在RESET PDU或者RESET ACK PDU中包括完整HFN值的本发明的实施方案可以大大简化。可能在RESET PDU或者RESET ACK PDU中包括的是HFN值的派生物，例如是HFN值的最低有效位或者两个最低有效位，而不是一个完全的HFN值。两个比特就足以指示高达四个HFN的偏差，这对于大多数实际情况都远远足够。甚至单单使用HFN的最低有效位(即通过声明在上面基于RSN的实施方案中描述的RSN比特总是与当前HFN值的最低有效位相等)就足以解决图1描述的问题。
基于RSN的实施方案和基于HFN的实施方案能以若干方式自然组合，发送器负责的实施方案和接收器负责的实施方案也能这样，其中发送器负责表示发送器必须把一个涉及有关重置PDU的顺序管理的确定值插入PDU中的实施方案，而接收器负责表示相应的、接收器必须插入这样一个值的那些实施方案。组合这些实施方案意味着例如发送器在所有传送的RESET PDU中包括RSN值，并且为了确认HFN同步被真正维持，接收器在所有传送的RESET ACK PDU中包括当前HFN值或者其派生物。
图7举例说明了一个数据协议栈的被提议的安排，数据协议栈应该在分组交换通信连接中应用，该连接中一端是移动站(MS)，并且通信通过无线接入网(RAN)、服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)在GPRS网络(通用分组无线业务)上进行。MS和RAN中的对等实体所处的协议层是物理层701(它例如是已知的UMTS物理层)、媒体接入控制(MAC)层702以及无线链路控制层703，后者有时被认为是MAC层702的一部分——因此它们之间是虚线。也给出了RAN和SGSN中的对等实体、MS和SGSN中的对等实体、SGSN和GGSN中的对等实体或者MS和GGSN中的对等实体所处的已知协议层。但是仅仅数据或者用户平面协议显示在图7中；一个完全的协议图表包括与子网相关控制协议(SNDCP)并行的层3移动性管理(L3MM)块和短消息业务(SMS)块。此外还有图7中没有给出的已知的会话管理(SM)和无线资源管理(RR)实体。MS中的应用层将与比如处于另一个MS或者别的终端中的对等实体通信。
关于图7的协议层，本发明涉及MS和RAN中的RLC层703。执行通信设备中协议层的功能同样已知，并且典型地采取将所需的协议层操作编程为机器可读指令的形式，这些指令能被微处理器执行。执行这样的程序设计以实施上面描述的与图2、图4a、图4b、图5、图6a和图6b有关联的方法是在本领域技术人员的能力范围之内的。
图8用示意图说明了按照本发明的实施方案的MS的某些部分。天线801通过一个双工块802耦合到接收器块803和传送器块804。从接收器803来的有效负荷数据的信宿和到传送器块804的有效负荷数据的信源是基带块805，基带块805进而又耦合到用于与人或者电子用户通信的用户接口块806。控制块807接收从接收器块803来的控制信息，并且通过传送器块804传送控制信息。此外控制块807也控制块803、块804和块805的操作。
按照本发明，控制块807包括一个比较块810，该比较块810耦合到一个用于在必要时储存HFN值和RSN值的参数存储器811以及一个从接收到的PDU中读取接收到的RSN和/或HFN值或者其派生物的接收参数提取块812。RLC失败指示实体813被提供用以在必要时指示RLC失败，并且PDU组成单元814被提供用以按照需要组成RESET PDU和RESETACK PDU。参数管理块815在把参数值存回到参数存储器811中之前对它们进行必要的计算和增加。
图9定义了一个蜂窝无线网络的典型RNC的功能性结构，更准确地说是利用WCDMA的UMTS无线网络的结构。此外本发明自然不必被认为是受限于它的。本发明也能在蜂窝无线网络的别的类型中使用。
图9的RNC包括若干控制处理器单元能连接到的SFU(交换结构单元)901。通过以平行冗余单元方式提供硬件级冗余，通常可增强可靠性。MXU(多路复用单元)902能在多个处理器单元和SFU 901之间被用来把处理器单元的低比特率映射为SFU输入端口的高比特率。NIU(网络接口单元)903处理到不同接口的物理层连接(例如向节点B的Iub接口、向另外的RNC的Iur接口、向核心网节点的Iu接口)。OMU(运行和维护单元)904包含RNC配置和错误信息，并且能从外部运行和维护中心访问。SU(信令单元)905执行RNC中要求的所有的控制和用户平面协议。因而通过在其中提供某种意义上与伴随图8描述的上述类似的PDU和参数管理实体810到815，本发明能在RNC内信令单元中执行。本专利申请中对一定蜂窝无线系统特定的术语的使用不能被解释成对本发明在别的蜂窝无线系统中的适用性进行限制。除非另外明确声明，否则在附随的权利要求中描述的特性可以自由组合。
权利要求
1.一种用于在蜂窝无线系统中重置第一通信设备和第二通信设备之间的通信连接的方法，包括步骤-检测(201、404、501、604)重置该通信连接的需要，-从第一通信设备向第二通信设备传送(202、408、408’、502、607、219、519)指示重置该通信连接的需要的第一条信息(203、210、503、510)；-在第二通信设备中实施重置过程(205、422、505、512、621)，以及-从第二通信设备向第一通信设备传送(206、213、424、506、513、623、623’)指示有关第二通信设备的重置过程完成的第二条信息(207、214、507、514)，其特征在于它包括步骤用于在第一通信设备和第二通信设备之间传送的一条确定信息(203、210、507、514)中插入(408、408’、623、623’)与重置通信连接的确定检测到的需要相关联的、有效数量的确定重置操作的指示。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于它包括在一条确定信息中插入一个序列号的步骤，该信息从第一通信设备向第二通信设备传送并且指示重置该通信连接的需要，在重置通信连接的需要被检测到后，从由第一通信设备向第二通信设备传送指示重置通信连接的需要的第一条信息的第一步骤，到第一通信设备无错误地接收从第二通信设备来的、指示有关第二通信设备重置过程的完成的第二条信息的下一步骤，该序列号的值保持相同。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于所述的序列号是单个序列号比特，在重置通信连接的需要被检测到后，从由第一通信设备向第二通信设备传送指示重置通信连接的需要的第一条信息的第一步骤，到第一通信设备无错误地接收从第二通信设备来的、指示有关第二通信设备重置过程的完成的第二条信息的下一步骤，该序列号的值保持相同。
4.按照权利要求2的方法，其特征在于所述的序列号是帧结构号指示符，在重置通信连接的需要被检测到后，从由第一通信设备向第二通信设备传送指示重置通信连接的需要的第一条信息的第一步骤，到第一通信设备无错误地接收从第二通信设备来的、指示有关第二通信设备重置过程的完成的第二条信息的下一步骤，该序列号的值指示确定的当前帧结构号并且保持相同。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于所述的帧结构号指示符是帧结构号的完整值。
6.按照权利要求4的方法，其特征在于所述的帧结构号指示符是来自帧结构号完整值的缩短派生物。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于所述的帧结构号指示符是来自帧结构号完整值的一组最低有效位，并且它由至少一个比特组成。
8.按照权利要求2的方法，其特征在于它包括步骤-在第二通信设备中检查从第一通信设备向第二通信设备传送并指示重置通信连接的需要的一条确定信息是否含有一个序列号，其值与从第一通信设备向第二通信设备传送并指示重置通信连接的需要的、已经接收到那条信息的序列号相同，以及-仅作为对在上述检查中的否定结论的响应，在第二通信设备中执行完全的重置过程。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于它包括步骤-仅作为对在上述检查中的否定结论的响应，在第二通信设备中增加一个确定的帧结构号的值。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于它包括步骤用于在从第二通信设备向第一通信设备传送并指示有关第二通信设备重置过程完成的一条确定信息中插入第二通信设备执行完整重置操作的结果的指示。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于它包括步骤-在第一通信设备和第二通信设备中都初始化一个一定的序列号，-作为对第二通信设备从第一通信设备接收重置通信连接的需要指示的响应，在第二通信设备中把帧结构号和上述序列号的值增加相等的量，-在从第二通信设备向第一通信设备传送并指示有关第二通信设备重置过程完成的一条确定信息中插入上述序列号的增加值，-作为对第一通信设备从第二通信设备接收有关第二通信设备重置过程完成的指示的响应，计算上述指示中接收到的序列号与第一通信设备处先前储存的序列号之间的差异，以及-在第一通信设备中使帧结构号增加上述差异量。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于所述的序列号是单个比特。
13.按照权利要求10的方法，其特征在于它包括步骤-作为对第二通信设备从第一通信设备接收重置通信连接的需要指示的响应，在第二通信设备中增加帧结构号的值，-在从第二通信设备向第一通信设备传送并指示有关第二通信设备重置过程完成的一条确定信息中插入上述帧结构号增加值的指示符，以及-作为对第一通信设备从第二通信设备接收有关第二通信设备重置过程完成的指示的响应，在第一通信设备中把帧结构号设置为与从第二通信设备接收的上述指示符指示的值相等的值。
14.按照权利要求13的方法，其特征在于上述帧结构号的增加值的指示符是上述帧结构号的增加值本身。
15.按照权利要求13的方法，其特征在于上述帧结构号的增加值的指示符是上述帧结构号的增加值的缩短派生物。
16.按照权利要求15的方法，其特征在于上述帧结构号的增加值的指示符是来自上述帧结构号完整值的一组最低有效位，并且它由至少一个比特组成。
17.一种用于在通信连接上与蜂窝无线系统中的另外的通信设备之间进行通信的通信设备，包括-用于检测重置该通信连接的需要的装置，-用于传送给该另外的通信设备指示重置通信连接的需要的第一条信息以及指示重置过程完成的第二条信息的传送装置，-用于接收从该另外的通信设备来的、指示重置通信连接的需要的第一条信息以及指示重置过程完成的第二条信息的接收装置，以及-用于执行通信连接的重置过程的重置装置，其特征在于它包括装置用于在它与该另外的通信设备之间传送的一条确定信息中插入一个与重置通信连接的确定检测到的需要相关联的、有效数量的确定重置操作的指示。
全文摘要
用于在蜂窝无线系统中重置第一通信设备和第二通信设备之间的通信连接的方法和设备被公开。首先，检测(201、404、501、604)重置通信连接的需要。从第一通信设备向第二通信设备传送(202、408、408’、502、607、219、519)指示重置通信连接的需要的第一条信息(203、210、503、510)。在第二通信设备中执行重置过程(205、422、505、512、621)，同时从第二通信设备向第一通信设备传送(206、213、424、506、513、623、623’)指示有关第二通信设备的重置过程完成的第二条信息(207、214、507、514)。此外，在第一通信设备和第二通信设备之间传送的一条确定信息(203、210、507、514)中插入(408、408’、623、623’)一个与重置通信连接的某个检测到的需要相关联的、有效数量的确定重置操作的指示。
文档编号H04L12/28GK1422504SQ01807529
公开日2003年6月4日 申请日期2001年4月10日 优先权日2000年4月10日
发明者S·萨基宁, J·米科拉 申请人:诺基亚有限公司