专利名称：用于处理信息的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理分组数据无线系统中的数据帧的方法和装置。
相关技术描述所谓“射频单元”是指打算用于无线通信的所有便携式和非便携式设备，例如，移动电话、收发信机、寻呼机、电子记事本、带有集成无线设备的膝上型电脑、通信器、计算机、路由器、定做的微芯片，它们使用无线链路作为通信中介连接到无线设备或任何其它电子设备。这些设备可被使用于任何类型的无线通信系统，诸如蜂窝网、卫星或小的本地网。
在新一代无线数据通信业务中，例如在GSM中的GRPS(通用分组无线业务)中，数据分组通过无线接口被传送。典型地，几个用户共享一个或多个物理无线信道，以及网络面临以使总的系统性能最佳化的方式处理数据分组传送的棘手任务。这种情形由于这样的事实而被复杂化，即即使不同的用户共享同一个物理媒体，但是通过无线接口成功地传送数据分组的概率对于不同的用户是不同的。这是由于本地的条件，例如，地理位置、所使用的编码和输出功率而造成的。
在蜂窝无线系统中已知的成功结构是把系统分成交换系统(SS)和基站系统(BSS)。概略地，SS负责把业务交换到预定的BSS目的地，但不需要知道要利用哪个无线协议或物理(无线)资源被如何使用。相反，BSS不知道总的网络和交换结构。BSS只接收来自SS的寻址的数据实体和使用它的无线资源，因为它看来适合于把接收的实体传送到正确的地址。这种划分成SS和BSS部分的好处是，可以改进或甚至替换一个部分，但却不影响另一个部分。
在例如GPRS系统中，进入的数据分组(例如，IP分组)在SS的LLC协议层中被分段成更小的数据分组，即“LLC帧”。然后LLC帧被寻址和被送到BBS的RLC协议层，在其中LLC帧被分段成更小的数据单元，即“RLC块”。RLC块通过无线链路逐个地被传送到射频单元。当LLC帧内的所有RLC块被射频单元成功地接收时，LLC帧在射频单元的RLC协议层中被重新构建，以及被传送到射频单元的LLC协议层。当射频单元接收到完整的和正确的LLC帧时，会发送回一个应答给SS的LLC协议层。
在规定的时间(在GPRS中典型为3秒)内未被应答的LLC帧被认为丢失，以及被从SS重新提交给BSS。同样地，由射频单元作出否定应答的LLC帧被从BSS重新发送到射频单元。
从用户的角度来看，总的吞吐量是每个单位时间通过GPRS系统成功地传送的LLC帧的数目。
现有的数据分组处理方法是基于服务质量、数据分组到达时间和可能还有根据相关的服务质量分配给数据分组的数据分组的截止时间。
这些处理方法没有考虑类似GPRS的系统中的两层协议结构(带有LLC协议层和RLC协议层)。像GPRS那样的无线数据系统中的现有技术没有完全优化对无线资源的使用，这导致很差的吞吐量。
美国专利5440545描述了分组交换系统，以及用于应答接收到多个分组片段的方法。源设备分配了额外的带宽资源，以便重新发送在第一次传送期间丢失的或出现差错的分组片段。
美国专利5515385描述了通过消除数据帧重复的风险而限制通信系统中的延时的设备和方法。
美国专利5487068描述了一种方法，它通过消除在需要重新传送数据段时进行额外的信道分配请求的需要而减小分组交换数据通信系统中的传输延时。
正如在这里看到的，在这些专利中揭示的每个设备和方法具有与本发明的方法和装置不同的类型和结构。
发明概要本发明针对与最佳化处理已编成帧的分组数据有关的某些问题，其中数据帧包括多个数据块。
当正在通过无线链路发送给用户/系统的数据帧在它被全部传输以前超时时，一个问题就出现了。
当第一次已通过无线接口发送给用户/系统的数据块在相关的数据帧超时必须再次在该无线链路上被重新发送时，另一个问题出现了。
从以上情形看来，本发明的主要目的是在分组数据无线系统中提供用于处理数据块的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供用于有效地利用系统带宽的方法和装置。
本发明的又一个目的是在分组数据无线系统中以这样的方式处理数据块，即使得最大数目的通过无线接口传送的相应数据帧在它们超时以前被应答。
本发明的再一个目的是使由于数据帧超时而在无线链路上进行的不必要的重新发送的数目最小化。
在按照本发明的方法中，在无线链路上完全地传输数据帧的传输时间被估计，以及这个信息被使用来判断该数据帧是否在它超时以前就可以被完全发送。该方法也使用所述信息来调度数据帧被发送的次序。
按照本方法的一个实施例，第二协议层发送数据帧给用户。在第二协议层中通过记录在发送给用户的射频块中哪些部分必须被重新发送来测量块差错率(BLER)。通过使用这个信息和关于要被分配用于发送的无线资源的信息，来估计用于被存储在第二协议层中的或在发送时来自第二协议层的每个数据帧的传输时间。如果任何数据帧的估计传输时间大于该数据帧超时的时间间隔的剩余时间，则该数据帧将在第二协议层中被清除。来自第二协议层的剩余数据帧的发送被调度以使得第二协议层中超时的数据帧的数目最小化。按照第一协议层的重新传送协议，第一协议层把与清除的数据帧相同的新数据帧重新提交给第二协议层。
一个系统和一个射频单元包括使用了按照本发明的方法的装置。
按照射频单元的一个实施例，射频单元包括用于进行以下操作的装置，即估计要被分配用于发送的无线资源；测量块差错率(BLER)；估计射频单元中第二协议层内的每个数据帧的传输时间；事先检测是否将出现超时；以及调度从射频单元发送数据帧的次序。如果事先检测到数据帧的超时，则射频单元具有立即停止以及清除该数据帧的装置。
按照系统的一个实施例，系统包括用于进行以下操作的装置，即估计要被分配用于发送的无线资源；测量块差错率(BLER)；估计系统中第二协议层内的每个数据帧的传输时间；调度从系统发送数据帧的次序；以及事先检测是否将出现超时。如果事先检测到数据帧的超时，则系统具有立即停止以及清除该数据帧的装置。
本发明的一个优点是无线资源不会被浪费在被估计为超时和反正要被重新发送的数据帧上。这样，系统的带宽更多地被使用于有用的传输，而这又提高了数据吞吐量和减小了延时。
本发明的另一个优点是传输对于周期性干扰不太敏感，而这些干扰可能会完全阻塞到用户的连接，并因此造成对于系统中其它用户的长的延时。
本发明的再一个优点是消除了两次发送同一个数据帧的风险，所述的风险是由于把总要被第一次发送的数据帧重新提交到第二协议层而引起的。
附图简述
图1是GPRS系统的方框图。
图2显示LLC帧被分段成多个RLC块。
图3a-c显示已知的数据帧处理方案的一个例子。
图4a-b显示按照本发明的方法的第一实施例的流程图。
图5a-d显示利用按照图4a-b的方法的第一实施例的数据帧处理方案。
图6a-b显示按照本发明的方法的第三实施例的流程图。
图7显示按照本发明的装置的实施例的方框图。
实施例详细描述本发明涉及用于以某种方式处理分组数据无线系统中的数据帧的方法和装置，该方式导致无线资源的有效使用和好的吞吐量。
分组数据无线系统优选地包括协议分层结构，其中在规定的层中，被提交给规定层的第一分组数据单元在通过无线链路发送到用户/系统之前被进一步分段(划分)成更小的第二分组数据单元。如果在规定时间内被提交给规定层的第一分组数据单元没有被确认为已由用户/系统正确地接收，则它被重新提交给那个规定层。
分组数据无线系统例如可包括第一子系统和第二子系统，它们为带有射频单元的多个用户服务，其中第一子系统、第二子系统和射频单元包括第一和第二协议层。
图1显示GPRS系统100的示意方框图，它是分组数据无线系统的一个例子，该系统包括作为第一协议层的LLC协议层PL1，和作为第二协议层的RLC协议层PL2(LLC＝逻辑链路控制，以及RLC＝射频链路控制)。
在本例中，GPRS系统100包括交换系统SS、基站系统BSS和带有射频单元RU1-RU3的多个用户A-C。图1上没有分别显示射频单元RU2和RU3中的LLC和RLC协议层PL1、PL2。
至少一个射频链路L被使用于基站系统BSS和用户A-C之间的无线传输。基站系统BSS通过中继线T1被连接到交换系统SS。交换系统SS(作为例子)可以通过中继线T2被连接到固定数据通信网络，例如内部网、互联网、或公共交换电话网(PSTN)。
在GPRS系统100中，通过中继线T2到SS的进入的数据分组(例如IP分组)被分段成最大长度为1.5k字节的数据帧(LLC帧)。LLC帧在SS内的LLC协议层PL1中被处理。LLC帧通过中继线T1被提交给BBS中RLC协议层PL2，在其中它们被分段成数据块，即RLC块。组成LLC帧的RLC块的数目取决于LLC帧的大小和所使用的(射频块)编码。在GPRS中，LLC帧典型地被分段成30到80个RLC块。RLC块适合于逐个地通过射频链路L被发送。
在用于GPRS的技术规范TS GSM 04.64中规定的LLC协议层是工作在交换节点与射频单元之间的协议层。在GPRS的一个方面，LLC协议层将来自任何使用GPRS(例如，TCP/IP)的应用的进入的数据分组进行分段和寻址到LLC分组数据单元(“LLC帧”)。LLC协议层然后使用更基本的射频接口协议(例如RLC协议)作为用于输送LLC帧到射频单元中对等的LLC逻辑单元的载体服务。在射频单元的LLC协议层中，LLC帧被接收，应用数据单元被重新构建和被转发到该应用。LLC协议层可以运行在应答模式，在这种模式下，每个LLC帧在接收端成功接收时被应答。在这种模式下，在规定的时间内没有给发送端应答的LLC帧被称为超时，以及被重新发送到接收端。
在用于GPRS的技术范围TS GSM 04.60中规定的RLC协议层是工作在BSS节点与射频单元之间的协议层。在GPRS的一个方面，RLC协议层将从LLC协议层接收的LLC帧进行分段和寻址到射频块(“RLC块”)。该射频块接着可能会使用RLC协议中的应答机制来通过无线接口发送。在接收的射频单元中，RLC协议层负责重新构建LLC帧和将该LLC帧转发到该单元中的LLC协议层。
图2显示在分组数据无线系统中(例如GPRS系统中)属于一个分段的LLC帧Lf的射频块Rb。LLC帧Lf和它的射频块Rb是包括多个数据块的数据帧的例子。
图3a-c显示在按照图1的GPRS系统中利用的、按照现有技术的数据帧处理方案的例子。在这些图上没有分别显示SS、第一协议层PL1、用户C和用户A、B、C的射频单元的细节。用户A和B共享一个带有每秒50个射频块的容量的射频链路L。块差错率(BLER)对于两个用户是25％。使用了ARQ(自动重复请求)协议，以使得系统中没有被射频单元正确接收的射频块被重新发送。LLC帧A1和B1-B2具有被设置为3秒的超时时间间隔。如果从SS提交LLC帧给BSS起的3秒内SS没有从BSS接收到应答，则该LLC帧将被重新提交给BSS。
时间点T被引入到下文中，以使得过程的说明更清楚和更容易理解。图上没有显示该时间点T。
按照图3a(T＝0)，BSS正忙于在射频链路L上发送LLC帧B1给用户B，一次一个射频块Rb。BSS中的RLC协议层PL2从SS接收被定址到用户A的LLC帧A1。在RLC协议层PL2中，LLC帧A1被存储以及被分段成60个射频块。图上没有显示射频块。
按照图3b(T＝1.6秒)，在完成LLC帧B1的传送以后，BSS开始在射频链路L上发送LLC帧A1给用户A，一次一个射频块Rb。同时，在从用户B的射频单元中的LLC协议层到SS的对成功地传输到用户B的LLC帧B1应答之后，给用户B的第二LLC帧B2被从SS提交给BSS中的RLC协议层PL2。
对于25％的BLER，将使用80个射频块来完成LLC帧A1的传送。
按照图3c(T＝3秒)，BSS仍旧忙于发送LLC帧A1。自从LLC帧A1从SS被提交给BSS中的RLC协议层PL2起现在已过了3秒，以及对A1的应答没有被发送到SS。按照GPRS协议，LLC帧A1的3秒的超时时间间隔已过去(已超时)。属于LLC帧A1的BSS内RLC协议层PL2中剩余的射频块Rb被清除(删除)。LLC帧A1从SS被重新提交给BSS中的RLC协议层PL2以及被存储。清除的数据帧A1在图上被标记为X。BSS开始发送LLC帧B2给用户B。
仅有的在T＝3秒的时间间隔中通过无线接口发送的有用的射频块是属于LLC帧B1的射频块，见图3c上的用户B。有用的射频块被规定为属于被发送到射频单元的完全的LLC帧的无损坏射频块。来自LLC帧A1的射频块都不是有用的，因为LLC帧A1没有通过射频链路以它的完整性被发送。LLC帧A1必须被重新发送。
在本例中，用户A和B经受25％的BLER，这是指平均25％的射频块必须在射频链路L上被重新发送。这使得在射频链路上的最大有效吞吐量是全链路容量的75％。对于按照图3a-c的现有技术，在T＝0与T＝3秒之间发送的150个射频块中的60个是有用的，这导致在该时间间隔期间有40％的吞吐量。这主要是由于无线资源在超时的LLC帧(在本例中，是LLC帧A1)上的浪费而造成的。
图4a-b显示按照本发明的方法的第一实施例的流程图，该方法用于在包括LLC协议层PL1和RLC协议层PL2的分组数据无线系统中处理数据帧。LLC协议层PL1和RLC协议层PL2是第一和第二协议层的例子。
下面就结合图5a-d描述第一实施例中的某些步骤，在图上该方法被利用于一个数据帧处理方案中。
按照图4a上的步骤401a，在SS中的LLC协议层PL1提交新的LLC帧给BSS中的RLC协议层PL2。
按照步骤401b，RLC协议层PL2把每个LLC帧分段成多个射频块，例如50个射频块，以及按照与它们被接收时的相同次序存储该LLC帧。
按照步骤402a，LLC协议层PL1重新提交先前超时的LLC帧(见步骤407和410)给RLC协议层PL2。
按照步骤402b，RLC协议层PL2分段和存储重新提交的LLC帧连同新的LLC帧。
按照步骤403，RLC协议层PL2估计在一段时间间隔内(例如3秒)被分配用于发送被存储在RLC协议层PL2中的每个LLC帧的无线资源。
按照步骤404，RLC协议层PL2估计对于当前从RLC协议层发送的每个LLC帧的剩余的传输时间。剩余的传输时间是成功地发送属于正在发送中的LLC帧的BSS中的所有剩余RLC块的时间。LLC帧被发送，一次一个RLC块。BSS作为例子可以使用先前得到的关于BLER的信息、关于BLER的新的信息(见步骤415)、和按照步骤403估计的无线资源，来估计剩余的传输时间。
如果，按照步骤405，LLC帧具有的估计剩余传输时间超过其超时时间间隔的剩余时间，则事先检测LLC帧为超时(即，在实际的超时出现以前，就完成即将来临的超时的检测)，以及方法转到步骤406继续进行。
如果，按照步骤405，事先检测到没有超时，则方法继续进行发送处于发送中的LLC帧的剩余数据块，以及方法转到步骤408继续进行。
按照步骤406，在属于被事先检测到超时(步骤405)的LLC帧的任何更多的RLC块被发送以前，RLC协议层PL2中断那个LLC帧的发送。
按照步骤407，RLC协议层PL2清除(删除)属于在步骤405检测到超时的LLC帧的所有剩余的RLC块。方法转到步骤408继续进行。
按照步骤408，RLC协议层PL2估计用于当前被存储在RLC协议层的每个LLC帧的传输时间。用于LLC帧的传输时间是在射频链路L上成功地发送组成LLC帧的所有RLC块将花费的时间。正如在步骤404那样，先前得到的关于BLER(块差错率)的信息、关于BLER的新的信息(见步骤415)、和按照步骤404估计的无线资源，被使用来估计传输时间。
如果，按照图4b的步骤409，存储的LLC帧具有的估计传输时间超过其超时时间间隔，则事先检测LLC帧超时，以及方法转到步骤410继续进行。
如果，按照步骤409，事先检测到没有超时，则方法转到步骤411继续进行。
按照步骤410，RLC协议层PL2清除(删除)在步骤409检测到超时的所有的LLC帧。方法转到步骤411继续进行。
按照步骤411，RLC协议层PL2调度存储的LLC帧将被发送到它们各自的用户的次序。调度被按这样的方式进行，即使得最大数目的RLC协议层中的LLC帧在它们超时以前以它们的完整性被发送。该方法使用在步骤408得到的估计的传输时间和LLC帧的超时时间间隔的剩余时间，来调度存储的LLC帧。
按照步骤412，RLC协议层PL2按照步骤411的调度发送属于一个或多个LLC帧的一个或多个RLC块给一个或多个用户。
按照步骤413a，RLC协议层PL2接收对于按照步骤412发送的RLC块中每个块的ACK或NACK(ACK＝按照ARQ协议的肯定的应答，NACK＝按照ARQ协议的否定的应答)。
按照步骤413b，对于接收到NACK的已发送的RLC块按照已知的ARQ协议被重新发送。
按照步骤414，RLC协议层PL2记录发送每个射频块所需的重新发送的数目。
按照步骤415，RLC协议层PL2通过使用在步骤414所记录的重新发送的数目来计算对于每次发送(其中按照步骤413a接收到ACK或NACK)的BLER。这些BLER数值然后在步骤404和408中被使用来估计传输时间。
在按照本发明的方法的第二实施例中(所有图上都未示出)，在按照步骤407或步骤410事先检测LLC帧超时和将其清除以后，会从RLC协议层PL2发送否定应答到LLC协议层PL1。
紧接在接收到由于清除LLC帧的否定应答之后，与清除的LLC帧相同的LLC帧从LLC协议层PL1被重新提交给RLC协议层PL2。如图4a-b上的第一实施例那样，方法转到步骤408或步骤411继续进行。
图5a-d显示其中利用按照图4a-b的方法的第一实施例的数据帧处理方案。该过程与图3的相同。参考图5a-d以及参考图4a-b中的相应的步骤。
下面把时间点T引入到本文中，以使得过程的说明更清楚和更容易理解。图上没有显示该时间点T。
按照图5a(T＝0)，按照步骤401a，RLC协议层PL2从LLC协议层PL1接收到新的LLC帧A1。RLC协议层PL2按照步骤401b将LLC帧A1分段成60个射频块。按照步骤412，RLC协议层PL2忙于发送LLC帧B1给用户B，一次一个射频块Rb。
按照图5b(T＝1.6秒)，完成将LLC帧B1发送到用户B。
在来自用户B的对成功地传输LLC帧B1的应答以后，按照步骤401a，LLC协议层PL1提交LLC帧B2给RLC协议层PL2。按照步骤401b，LLC帧B2被分段成60个射频块，以及被存储在RLC协议层PL2。现在有两个新的LLC帧(A1和B2)被存储在RLC协议层PL2。按照步骤402a，没有超时的LLC帧被提交。
按照步骤403，RLC协议层PL2估计要作为一个GPRS信道的无线资源，相应于每秒50个射频块的净带宽。
当前没有LLC帧被发送，方法进行到步骤408，在其中，RLC协议层PL2估计被存储的LLC帧A1和B2的传输时间。
在先前发送LLC帧B1期间，用户B的BLER被测量为25％，因此RLC协议层PL2估计B2的传输时间是1.6秒(80个射频块，包括25％的重新发送)。对于用户A没有可供使用的关于BLER的信息，这样用于A1的传输时间被最佳地估计为1.2秒(60个射频块，没有重新发送)。
在超时出现以前，剩余的时间对于A1和B2分别为1.4秒和3.0秒。这些时间大于估计的传输时间，所以在步骤409中事先没有检测出超时。
在步骤411，LLC帧A1被调度为立即发送，以及LLC帧B2被调度为跟随其后。通过这种调度，按照步骤408中估计的传输时间，A1和B2将在它们各自超时以前以它们的完整性被发送。
方法转到步骤412-415继续进行，在其中RLC协议层开始在射频链路L上发送LLC帧A1给用户A，一次一个射频块Rb。对于每个发送的RLC块的ACK/NACK信息从用户A被接收。RLC协议层PL2记录重新发送的数目和计算BLER。
按照图5c上的方案(T＝1.84秒)，LLC帧A1的12个射频块被发送。对于25％的实际BLER，12个射频块中的9个被正确地接收，而3个在射频链路L上传输时被破坏。根据这个成功率，RLC协议层PL2计算对于用户A的BLER是25％。
该方法再次遵循图4a-b的流程图。按照步骤401a和402a，没有新的LLC帧被提交。在步骤403，无线资源再次被估计为每秒50个射频块。
对于用户A的25％的BLER，按照步骤404，属于处在发送中的LLC帧A1的51个剩余的射频块的估计的传输时间是1.36秒。由于对于LLC帧A1的超时时间间隔的剩余时间现在是1.16秒，所以在步骤405，(事先)检测LLC帧A1超时。
LLC帧A1的发送被中断，以及属于LLC帧A1的PL2中剩余的射频块分别按照步骤406和407被清除。RLC协议层PL2中的LLC帧A1的被清除部分在图5c上被标记为X。
在步骤408，存储的LLC帧B2的传输时间再次被估计为1.6秒。由于它的超时时间间隔的剩余的时间是2.76秒，所以在步骤409没有检测到LLC帧B2超时。由于只有LLC帧B2被存储在RLC协议层PL2中，步骤411的调度是无关紧要的，以及方法进行到步骤412-415以便发送属于LLC帧B2的RLC块。
按照图5d的过程(T＝3秒)，BSS忙于发送LLC帧B2。自从LLC协议层PL1提交LLC帧A1给RLC协议层PL2以来，现在已经过去了3秒。用户A没有接收到LLC帧A1(它在T＝1.84秒时被清除，参见图5C)，因此，没有从用户A发送LLC帧A1的接收应答给LLC协议层PL1。对于LLC帧A1的应答的3秒的超时时间间隔已过去(超时)，因此，按照步骤402a，LLC帧A1被重新提交给RLC协议层PL2。
已通过射频链路发送的有用的射频块是属于给用户B的LLC帧B1和B2的射频块(假定图5d上LLC帧B2的剩余的射频块在下一个1.6秒内被完整地发送)。
在图5上描绘的、在3秒时间间隔期间发送的总共150个射频块中，对于25％的BLER，被发送到用户B的138个射频块的75％引起了吞吐量。所以，吞吐量是67％，这与在相同情形下使用图3a-c的现有技术的40％的吞吐量相对照。这种改进完全是由于本发明的方法，它使得BSS停止传输A1。
块差错率(BLER)是传输参量的一个例子，按照图4a的步骤408，这个参量可以由RLC协议层PL2使用来估计成功地发送存储的LLC帧的传输时间，或按照步骤404，用来估计当前被发送的LLC帧的传输时间。
如前所述，按照步骤414，通过记录在射频链路L上发送到用户/系统的射频块中哪些部分必须被重新发送来计算对于用户/系统的BLER。
本方法例如可以使用射频链路L上最近发送的LLC帧或射频块的BLER，或多个先前发送的LLC帧或射频块的BLER的平均值。
传输时间例如可被计算为(发送一个块的时间)×(剩余块的数目)/(1-BLER)。
可以由RLC协议层PL2按照图4a的步骤404和步骤408使用来估计传输时间的传输参量的其它例子是误码率(BER)和BLER与BER的小区平均值。对于任何给定的LLC帧的传输时间的下边界常常由该LLC帧的剩余射频块的数目除以该小区中分组数据无线系统的净容量(射频块/秒)而被给出。
如果关于BLER、BER或延时的当前信息是不可提供的，例如在射频链路L上的传输中断很长时间后，则RLC协议层可以使用例如老的BLER值、测量的小区平均值或固定的缺省值。
对于下行链路传输已描述了本方法的第一和第二实施例，见图5a-d，其中带有射频单元的至少一个用户是从BSS发送的LLC帧的接收者。本方法也可被应用于上行链路传输，其中BSS是从至少一个射频单元发送的LLC帧的接收者。
按照图4a-b的方法可被应用于上行链路传输，其中射频单元(在LLC帧属于不同的数据流的情形下)调度它的LLC帧的发送。
这样的情形的一个例子是当用户在一个GPRS信道上同时运行几个应用时，这样属于不同数据流的LLC帧会竞争射频链路L上的资源。
这样的情形的另一个例子是当几个用户共享一个射频单元时。该射频单元在(由BSS)分配的上行链路资源上调度不同用户的LLC帧。
与下行链路传输的主要差别在于，只有一个射频链路L被使用，这样估计的BLER对于所有的用户都是相同的。
利用本方法的第一和第二实施例的射频单元作为一个例子可以包括作为第一协议层的LLC层和作为第二协议层的RLC协议层。在LLC层的上面，可以并行地运行一个或多个应用。
按照图4a-b的方法也可被应用于上行链路传输，其中BSS调度来自不同的射频单元的上行链路传送，即，确定哪个用户将接入射频链路，以便进行上行链路传输。
图6a-b显示在分组数据无线系统中按照本发明的、用于处理数据帧的方法的第三实施例的流程图，其中BSS调度来自不同的射频单元的上行链路传输。按照图6a-b的上行链路工作流在BSS中运行，它需要有与关于图4a-b显示的下行链路传输的信息完全相同的关于上行链路传输的信息。
按照步骤601，BSS从射频单元接收信息(关于长度和超时时间)以用于被提交给每个射频单元的RLC协议层PL2的数据帧。
按照步骤602，BSS从射频单元接收关于先前超时的、正在被重新提交给每个射频单元的RLC协议层PL2的数据帧的信息(关于长度和超时的时间)。
步骤603-605分别与按照图4a的步骤403-405相同。在步骤605检测超时的情形中，BSS在步骤606中指令射频单元去中断超时的LLC帧的发送。这自动地引入在超时时在射频单元中清除那个LLC帧。
替换地，在步骤605检测来自用户/系统的帧为超时时，BSS可以仅仅不分配射频资源给那个用户/系统，直至该帧确实超时为止。这也将引入在射频单元中帧的清除和重新提交给PL1。
按照步骤607，BSS估计用于被存储在每个射频单元的RLC协议层中的数据帧的传输时间。估计是以与按照图4a的步骤408相同的方式进行的。
按照步骤608，BSS调度被存储在每个射频单元中的数据帧的发送。调度是以与按照图4b的步骤411相同的方式进行的。
按照步骤609，BSS指令每个射频单元发送来自调度的数据帧的一个或多个其数据块。
按照步骤610，每个射频单元中的RLC协议层PL2重新发送损坏的射频块给BSS。
按照步骤611，BSS记录从射频单元接收的损坏的射频块的数目。
按照步骤612，BSS计算来自每个射频单元的发送的BLER。计算是以与按照图4b的步骤415相同的方式进行的。
按照图6a-b的上行链路传输与图4a-b的下行链路传输相比，其主要差别在于，对于被提交给每个射频单元的RLC协议层PL2的每个LLC帧，关于LLC帧的长度和超时时间的信息必须被报告到BSS。
按照本发明的方法可以自动地被重复，以便给出关于下一个发送的LLC帧的连续的重新评估。例如，方法可以每240ms重复一次。
作为一个替换例，方法可以是事件启动的，例如，到RLC协议层PL2的LLC帧的到达，或在发送的射频块Rb的某个确定数目之后。
图7显示利用本发明的方法的装置700的实施例的方框图。
分配用于LLC帧发送的无线资源的无线资源估计器701被连接到用于估计LLC帧的传输时间的传输时间估计器702。
传输时间估计器702被连接到帧删除单元703和调度器704。
帧删除单元703被安排来事先检测是否出现超时、中断LLC帧的发送和清除LLC帧。作为一个替换例，当数据帧事先被检测出超时时，帧删除单元703也可发送否定应答给帧提交单元709。帧删除单元703被连接到排队装置705。
帧提交单元709也被连接到排队装置705。帧提交单元709被安排来提交数据帧给排队装置705，以及当对于清除的数据帧的超时时间间隔过去时和/或当否定应答从帧删除单元703接收到时，它重新提交与清除的数据帧相同的数据帧。
调度器704(用于确定LLC帧将要从排队装置705发送的次序)也被连接到排队装置705。
在其中要被发送的LLC帧被存储在队列中和被分段成RLC块的排队装置705被连接到发射机706，后者用于发送和重新发送RLC块。
被安排来接收ACK/NACK信号的接收机707被连接到链路质量估计器708，它记录为了成功地发送每个RLC块所需要的重新发送的数目和计算BLER。
链路质量估计器708被连接到传输时间估计器702。
本发明可以在至少一个微处理器中以软件形式来完全地或部分地实施。例如，无线资源估计器701、传输时间估计器702、帧删除单元703、调度器704、排队装置705、和链路质量估计器708可以是至少一个计算机系统中的逻辑单元。
结合图4a-6b描述的分组数据无线系统是包括LLC协议层PL1和RLC协议层PL2的GPRS系统。如前所述，这只是其中可以利用本发明的分组数据无线系统的一个例子，以及是如何安排这样的系统的一个例子。本发明可以应用于任何具有分层的协议结构的分组数据无线系统。
其中利用本发明的系统或设备可被划分成任意数目的协议层、功能块、单元、子系统等，以便把分组数据从一个地点传送到另一个地点。
例如，按照图1，交换系统SS和基站系统BSS可被集成在一个单个系统中。
权利要求
1.一种用于处理分组数据无线系统中的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的方法，其中每个所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)具有对于完全发送到接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)的规定的超时时间间隔，所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)被分段成多个数据块(Rb)，后者被逐个地通过传输介质发送(412)到它们各自的接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)，其特征在于，用于至少一个所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的传输时间根据至少一个传输参量被估计(404，408，604，607)，以便事先检测是否将出现(405，409，605)超时，其中如果所述估计的传输时间超过其超时时间间隔的剩余时间，则所述数据帧(1f，A1，B1-B2)被事先确定为超时。
2.权利要求1中要求的方法，其特征在于，所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的发送次序被依序调度(411，608)，以便所述数据帧以这样的次序被发送到它们各自的接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)，即使得要超时的数据帧(A1)的数目最小，其中所述调度(411，608)是基于所述估计的传输时间(408，607)和所述超时时间间隔的剩余时间的。
3.权利要求1或2中要求的方法，其特征在于，事先被检测为超时(405，409，605)的数据帧(A1)被清除(407，410，606)。
4.权利要求1-3之一中要求的方法，其特征在于，如果某些所述数据块(Rb)没有被所述接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)正确地接收，则它们被重新发送(413b，610)，以及为了将每个数据块(Rb)成功地发送到其各自的接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)所需要的重新发送的数目被记录(414，611)，其中所述记录的数目被使用来计算(415，612)在估计(404，408，604，607)所述传输时间时使用的所述传输参量。
5.权利要求1-4之一中要求的方法，其特征在于，所述估计的传输时间是成功地发送属于一个数据帧(Lf，A1，B1-B2)的所有数据块(Rb)的传送时间。
6.权利要求1-5之一中要求的方法，其特征在于，当所述清除的数据帧(A1)的所述超时时间间隔过去时，与所述清除的数据帧(A1)相同的数据帧被重新提交(402a)。
7.权利要求1-5之一中要求的方法，其特征在于，如果数据帧(Lf，A1，B1-B2)被事先检测为超时，则发送一个否定应答。
8.权利要求7中要求的方法，其特征在于，如果接收到所述否定应答，则与所述清除的数据帧(A1)相同的数据帧被重新提交(402a)。
9.权利要求3-8之一中要求的方法，其特征在于，被清除(410)的所述数据帧(B2)在属于所述数据帧的任何数据块(Rb)被发送以前被清除。
10.权利要求1-9之一中要求的方法，其特征在于，所述方法在估计(404，408，604，607)所述传输时间时使用包括误码率的传输参量。
11.权利要求1-10之一中要求的方法，其特征在于，所述方法在估计(404，408，604，607)所述传输时间时使用包括传输延时的传输参量。
12.权利要求1-11之一中要求的方法，其特征在于，所述传输介质是射频链路(L)。
13.权利要求1-12之一中要求的方法，其特征在于，在发送时被事先检测为超时(405，605)的数据帧(A1)的发送被中断(406，606)。
14.权利要求1-13之一中要求的方法，其特征在于，估计(403，603)要被分配用于所述发送的无线资源。
15.权利要求1-14之一中要求的方法，其特征在于，关于所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的长度和它们的超时时间间隔的信息被接收(601，602)。
16.权利要求1-15之一中要求的方法，其特征在于，关于发送来自调度的数据帧的一个或多个数据块的次序的指令被接收(609)。
17.一种用于处理分组数据无线系统中的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的设备，其中每个所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)具有用于完全发送到接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)的规定的超时时间间隔，所述设备包括用于进行以下操作的装置，即存储(705)所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)；把所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)分段(705)成多个数据块(Rb)；通过至少一个射频链路(L)发送(706)所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)到至少一个接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)；以及重新发送(706)没有被接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)正确接收的数据块(Rb)；其特征在于，所述设备包括用于估计(702)至少一个所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的传输时间的装置以及用于事先检测(703)对于任何的所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)是否将出现超时的装置，其中所述估计是基于至少一个传输参量，以及其中如果所述估计的传输时间超过其超时时间间隔的剩余时间，则所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)被确定为超时。
18.权利要求17中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于依序调度(704)所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的发送次序的装置，它使得所述数据帧以这样的次序被发送到它们各自的接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)，即使得要超时的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的数目最小，其中所述调度是基于所述估计的传输时间和所述超时时间间隔的剩余时间的。
19.权利要求17或18中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于清除(703)事先被检测为超时的所述数据帧(A1)的装置。
20.权利要求17-19之一中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于记录(708)发送每个数据块(Rb)到所述接收机(A，B，C，RU1-RU3，BSS)所需要的重新发送的数目的装置，以及用于通过使用所述记录的重新发送数目来计算(708)在估计所述传输时间时所使用的所述传输参量的装置。
21.权利要求17-20之一中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于中断(703)被事先检测为超时的数据帧(A1)的发送的装置。
22.权利要求17-21之一中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于当所述清除的数据帧的所述超时时间间隔过去时，重新提交(709)与所述清除的数据帧(A1)相同的数据帧的装置。
23.权利要求17-21之一中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于发送对于被事先检测为超时的数据帧(A1)的否定应答(703)的装置。
24.权利要求23中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于在由于数据帧(A1)被事先检测为超时而接收到所述否定应答时重新提交(709)与所述清除的数据帧(A1)相同的数据帧的装置。
25.权利要求17-24中要求的设备，其特征在于，所述设备包括用于估计被分配用于所述传输的无线资源(701)。
26.用于处理数据帧(Lf，A1，B1-B2)的分组数据无线系统中的基站系统，其特征在于，所述基站系统(BSS)包括按照权利要求17-25之一的设备。
27.权利要求26中要求的基站系统，其特征在于，所述基站系统(BSS)包括用于从射频单元(RU1-RU3)接收关于要从所述射频单元(RU1-RU3)发送的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的长度和超时时间间隔的信息的装置。
28.权利要求26或27中要求的基站系统，其特征在于，所述基站系统(BSS)包括用于发送(706)关于所述数据帧(Lf，A1，B1-B2)的调度的指令给所述射频单元(RU1-RU3)的装置。
29.用于处理分组数据无线系统中的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的射频单元，其特征在于，所述射频单元(RU1-RU3)包括按照权利要求17-25之一的设备。
30.权利要求29中要求的射频单元，其特征在于，所述射频单元(RU1-RU3)包括用于发送(706)关于在所述射频单元(RU1-RU3)中的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的超时时间间隔和长度的信息给基站系统(BSS)的装置。
31.权利要求29或30中要求的射频单元，其特征在于，所述射频单元(RU1-RU3)包括用于从所述基站系统(BSS)接收关于要被发送到所述基站系统(BSS)的数据帧(Lf，A1，B1-B2)的调度的指令的装置。
全文摘要
本发明涉及用于处理分组数据无线系统中的数据帧的方法和设备。带有规定的超时时间间隔的数据帧(A1,B1－B2)被提交给第二协议层(PL2)和被分段成射频块(Rb),后者通过射频链路(L)被发送给用户(A,B)。没有被正确接收的射频块(Rb)被重新发送。重新发送的数目被记录以便计算BLER。在第二协议层(PL2)中每个数据帧(A1,B1－B2)的传输时间被估计。其传输时间超过它们各自的超时时间间隔的剩余时间的数据帧(A1,B1－B2)被清除。剩余的数据帧在它们被发送以前被调度,以使得超时的数目最小化。清除的数据帧被从第一协议层(PL1)重新提交给第二协议层(PL2)。
文档编号H04L12/56GK1308800SQ99808198
公开日2001年8月15日 申请日期1999年4月16日 优先权日1998年4月30日
发明者L·E·维斯特贝里, H·G·奥洛夫松 申请人:艾利森电话股份有限公司