專(zhuān)利名稱(chēng)：Nack協(xié)議的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地，涉及此類(lèi)通信系統(tǒng)內(nèi)的否定確認(rèn)(NAK)抑制。
背景技術(shù)：
在目前的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中，鏈路層利用無(wú)線鏈路協(xié)議(RLP)來(lái)在移動(dòng)單元與基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。RLP是基于否定確認(rèn)(NAK)的協(xié)議，這是因?yàn)榻邮掌鞑淮_認(rèn)正確地接收到的RLP幀。通過(guò)在每個(gè)幀內(nèi)使用序列號(hào)(SEQ)來(lái)完成有序遞送。RLP維護(hù)一個(gè)計(jì)數(shù)器，其用于要發(fā)送的下一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀的序列號(hào)[SEQ(S)]，以及另一個(gè)計(jì)數(shù)器，其用于期望接收的下一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀的序列號(hào)[SEQ(R)]。當(dāng)接收到的幀的序列號(hào)大于下一個(gè)期望的序列號(hào)(SEQ(R))時(shí)，RLP請(qǐng)求重發(fā)RLP幀。重發(fā)的實(shí)現(xiàn)是向確定未收到幀序列號(hào)的發(fā)射器發(fā)送NAK。在接收到NAK的幀之前，接收器繼續(xù)接收其后發(fā)送的RLP幀。
圖1闡釋了目前的RLP NAK過(guò)程。如圖所示，幀101被發(fā)射器101通過(guò)無(wú)線發(fā)送，并被接收器作為幀102接收。在基于無(wú)線的傳輸中，數(shù)據(jù)經(jīng)常丟失并需要重傳到接收器。這在圖1中顯示為幀F(xiàn)3被丟失。在接收到幀F(xiàn)4時(shí)，接收器立刻意識(shí)到幀F(xiàn)3丟失，并請(qǐng)求重傳F3，其向發(fā)射器發(fā)送NAK。目前的RLP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NAK控制幀優(yōu)先于任何攜帶數(shù)據(jù)或其它信道信息的RLP幀。在接收到NAK時(shí)，發(fā)射器重發(fā)F3。
需要注意的是，單個(gè)NAK可以請(qǐng)求重發(fā)多個(gè)RLP幀(如圖2所示)。在圖2中，RLP幀F(xiàn)2與F3丟失。當(dāng)接收到RLP幀F(xiàn)4時(shí)，接收器檢測(cè)到序列缺口，并發(fā)送單個(gè)NAK幀，請(qǐng)求重發(fā)2個(gè)RLP幀，F(xiàn)2與F3。
當(dāng)接收器在短時(shí)間內(nèi)不能接收多個(gè)幀時(shí)，問(wèn)題產(chǎn)生了。在此情形中，接收器將發(fā)送NAK幀的穩(wěn)定的流，擁塞從接收器到發(fā)射器的通信鏈路。圖3顯示了此問(wèn)題的一個(gè)示例。在典型應(yīng)用(例如網(wǎng)頁(yè)瀏覽)中，數(shù)據(jù)流是非對(duì)稱(chēng)的。對(duì)于大的丟幀率(FER)或在每幀間隔內(nèi)到達(dá)許多有序列號(hào)的幀的情形，有很大的可能性使得至少一個(gè)RLP幀在每個(gè)傳輸間隔內(nèi)被丟棄(erase)。在圖3中，RLP幀F(xiàn)4、F7、F15與F18在4個(gè)相鄰的傳輸間隔內(nèi)被丟棄。序列號(hào)上的缺口將生成4個(gè)相鄰的NAK幀，其請(qǐng)求重發(fā)丟失的RLP幀。當(dāng)此情形持續(xù)時(shí)，不能從接收器向發(fā)射器發(fā)送其他用戶/控制數(shù)據(jù)(例如TCP/IP ACK)。由于客戶端需要通過(guò)發(fā)送TCP/IP ACK來(lái)響應(yīng)每個(gè)下載的分組，當(dāng)?shù)却龥](méi)有RLP NAK被發(fā)送的間隔時(shí)，TCP/IP ACK被推遲。
現(xiàn)有技術(shù)的方法試圖處理糟糕的信道條件導(dǎo)致的NAK幀的泛濫。例如，題為“Method and Computer Program Product for Efficiently andReliably Sending Small Data Messages from a Sending System to a LargeNumber of Receiving Systems(用于有效地可靠地從發(fā)送系統(tǒng)向大數(shù)量的接收系統(tǒng)發(fā)送小數(shù)據(jù)消息的方法與電腦程序產(chǎn)品)”的美國(guó)專(zhuān)利6,112,323，描述了一種NAK抑制系統(tǒng)，其中根據(jù)定義的概率函數(shù)選擇延遲時(shí)間。上述技術(shù)產(chǎn)生可預(yù)測(cè)數(shù)目的NAK幀，其在給定延遲時(shí)間之后被發(fā)送。通過(guò)將概率密度作為多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)(例如網(wǎng)絡(luò)分組丟失率)的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可調(diào)整在給定時(shí)間發(fā)送的NAK幀的數(shù)目，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件。
盡管上述流程確實(shí)減少了發(fā)送多個(gè)NAK的沖擊，上述流程仍然導(dǎo)致NAK在不合適的時(shí)間段被發(fā)送。因此，存在對(duì)方法與設(shè)備的需要，其用于通信系統(tǒng)內(nèi)的NAK抑制，更精確地確定發(fā)送NAK幀的最佳時(shí)間段，以減小系統(tǒng)資源負(fù)荷。


圖1闡釋現(xiàn)有技術(shù)的RLP NAK過(guò)程，其在一個(gè)NAK內(nèi)發(fā)送一個(gè)序列號(hào)的重發(fā)請(qǐng)求。
圖2闡釋現(xiàn)有技術(shù)的RLP NAK過(guò)程，其在一個(gè)NAK內(nèi)發(fā)送多個(gè)序列號(hào)的重發(fā)請(qǐng)求。
圖3闡釋現(xiàn)有技術(shù)的RLP NAK過(guò)程的問(wèn)題，其中在相鄰的發(fā)送時(shí)期內(nèi)發(fā)送多個(gè)RLP NAK幀。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖4通信系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為解決上面提到的需要，這里提供一種方法與設(shè)備，其用于NAK抑制。遵照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，邏輯電路持續(xù)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送隊(duì)列，以確定是否要發(fā)送任何用戶數(shù)據(jù)。邏輯電路抑制NAK幀的產(chǎn)生與發(fā)送，直到滿足特定條件。這些條件可被表示為邏輯(布爾)變量，其值由如下測(cè)試確定NAK序列列表大小，NAK序列號(hào)等待時(shí)間，數(shù)據(jù)與其它信道信息隊(duì)列大小，以及數(shù)據(jù)隊(duì)列內(nèi)的數(shù)據(jù)的等待時(shí)間。作為測(cè)試的一部分，邏輯電路抑制全部NAK幀，直到NAK發(fā)生器已緩沖預(yù)定數(shù)量的待NAK的序列號(hào)。特別地，邏輯電路判定何時(shí)待NAK的序列號(hào)的數(shù)目達(dá)到最大值，其可由單個(gè)NAK RLP幀攜帶。一旦已收集到預(yù)定數(shù)目的序列號(hào)，邏輯電路將指令NAK發(fā)生器生成NAK幀。
上述流程減少了數(shù)據(jù)與其它信道信息的擁塞，允許其被發(fā)送，甚至在生成了許多NAK幀的情形下。
本發(fā)明包括一種否定確認(rèn)(NAK)抑制的方法。此方法包括以下步驟判定需要發(fā)送NAK，并判定目前需要在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)或其它信道信息。如果不需要在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)或其它信道信息，則發(fā)送NAK，否則緩沖NAK。
本發(fā)明另外還包括一種方法，其包括如下步驟判定需要在信道上發(fā)送NAK，判定當(dāng)前緩沖了若干NAK，并且如果已緩沖了預(yù)定數(shù)目的NAK的話，發(fā)送當(dāng)前緩沖的NAK連同該NAK，否則緩沖該NAK。
本發(fā)明另外還包括一種設(shè)備。該設(shè)備包括緩沖器，其存儲(chǔ)NAK，還包括邏輯電路，其連接到該緩沖器，該邏輯電路以發(fā)射器的發(fā)送狀態(tài)為輸入，并基于發(fā)射器的發(fā)送狀態(tài)輸出對(duì)NAK發(fā)生器的指令，以生成NAK。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，其中相似的數(shù)字標(biāo)注相似的部件。圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的通信系統(tǒng)400的框圖。如圖所示，通信系統(tǒng)400包括發(fā)送電路401和接收電路(或遠(yuǎn)程單元)402。發(fā)送電路優(yōu)選地是CDMA無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，例如Motorola SC集中式基站控制器以及Motorola SC 4800基站收發(fā)器系統(tǒng)，并且接收電路優(yōu)選地是移動(dòng)或蜂窩手持設(shè)備，例如Motorola StarTAC。
操作期間，數(shù)據(jù)進(jìn)入邏輯單元404與緩沖器405。數(shù)據(jù)從邏輯單元404傳遞到發(fā)射器403，在此其被通過(guò)通信信道408發(fā)送到接收電路402。CDMA無(wú)線(over-the-air)協(xié)議使用RLP。如上面所討論的那樣，RLP是基于否定確認(rèn)的協(xié)議，這是因?yàn)榻邮掌鞑淮_認(rèn)正確地接收到的RLP幀。接收電路402僅請(qǐng)求重發(fā)丟失的RLP幀，其向發(fā)射器發(fā)送NAK。特別地，當(dāng)接收到不按順序的幀時(shí)，接收器406將指令NAK發(fā)生器407 NAK不適當(dāng)?shù)亟邮盏?或未接收到)的幀。NAK將通過(guò)通信信道408發(fā)送，并為發(fā)送電路401(通過(guò)接收器，未顯示)接收。NAK最終為邏輯單元404接收，邏輯單元404從緩沖器405內(nèi)獲取丟失的幀，并指令發(fā)射器403將該幀重發(fā)到接收電路402。
如上面所討論的那樣，當(dāng)接收器406不能在短時(shí)間內(nèi)接收多幀，或者當(dāng)丟幀分布的方式以高概率(例如0.8)在每個(gè)傳輸時(shí)期內(nèi)在接收器產(chǎn)生至少一個(gè)RLP序列缺口時(shí)，問(wèn)題產(chǎn)生了。在此情形中，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)產(chǎn)生NAK幀的泛濫，占據(jù)有價(jià)值的系統(tǒng)資源。為解決此情形，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中利用了NAK抑制。特別地，邏輯電路409在緩沖器411內(nèi)緩沖全部需要NAK的序列號(hào)，并在滿足系統(tǒng)條件時(shí)，指令NAK發(fā)生器407發(fā)送一個(gè)或多個(gè)NAK幀。特別地，如果緩沖器412內(nèi)的數(shù)據(jù)與其它信道信息已等待超過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間間隔(例如100毫秒)，或者緩沖器412的大小已達(dá)到預(yù)先確定的水平(例如64字節(jié))，或者系統(tǒng)中剩余的RF容量小于某門(mén)限，邏輯電路409就抑制NAK幀產(chǎn)生。如果滿足三個(gè)條件中的至少一個(gè)，NAK的產(chǎn)生將被抑制，并且數(shù)據(jù)或其它信道信息將在當(dāng)前傳輸時(shí)期內(nèi)從接收器發(fā)送到發(fā)射器。如果兩種條件均未滿足，當(dāng)序列號(hào)緩沖器411不為空時(shí)，邏輯電路409將指令NAK發(fā)生器407創(chuàng)建NAK幀。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如果NAK延遲定時(shí)器已到期，或者要NAK的序列號(hào)已達(dá)到預(yù)先確定的數(shù)目，邏輯電路409將不會(huì)抑制NAK的生成(如上面所描述的那樣)。如果滿足兩個(gè)條件之一，邏輯電路409指令NAK發(fā)生器407創(chuàng)建NAK幀，其包括411內(nèi)緩沖的全部序列號(hào)。特定地，當(dāng)要發(fā)送的NAK的數(shù)目完全填滿無(wú)線幀，或者超過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間(例如3秒)時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生NAK。
上述過(guò)程減少數(shù)據(jù)與其它信道信息的擁塞，允許其被發(fā)送，甚至在生成許多NAK的情形下也是如此。另外，通過(guò)在當(dāng)RF資源稀缺時(shí)減少發(fā)送的NAK幀的數(shù)目，增加了RF容量。
圖5是流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的圖4通信系統(tǒng)的操作。邏輯流在步驟501開(kāi)始，其中邏輯電路409判定是否需要通過(guò)發(fā)送電路401發(fā)送NAK幀。為此的條件是緩沖器411中存在有至少一個(gè)要NAK的序列號(hào)。如果在步驟501判定需要發(fā)送NAK，邏輯流繼續(xù)到步驟503，否則邏輯流簡(jiǎn)單地返回步驟501。
在步驟503，邏輯電路409判定緩沖器411內(nèi)的序列號(hào)的數(shù)量是否超過(guò)預(yù)先確定的門(mén)限，或者是否有任何序列號(hào)的排隊(duì)時(shí)間超過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間段(例如3秒)。如果兩個(gè)條件均不為真，邏輯流繼續(xù)到步驟505，否則邏輯電路409指令NAK發(fā)生器407生成和發(fā)送NAK幀，以緩沖器411內(nèi)駐留的序列號(hào)填充它(步驟509)，并清除緩沖區(qū)(步驟511)。
在步驟505，邏輯電路409判定緩沖器412內(nèi)的數(shù)據(jù)量是否超過(guò)預(yù)先確定的門(mén)限，或者緩沖器412內(nèi)的數(shù)據(jù)的排隊(duì)時(shí)間是否超過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間段。如果任何一個(gè)條件為真，則邏輯流繼續(xù)到步驟507，其中繼續(xù)緩沖NAK，而發(fā)送數(shù)據(jù)與其它信道信息。如果在步驟505測(cè)試的兩個(gè)條件均為假，邏輯流繼續(xù)到步驟509，其中邏輯電路409指令NAK發(fā)生器407生成和發(fā)送NAK幀，以緩沖區(qū)411內(nèi)駐留的序列號(hào)填充它。
如上面所討論的那樣，上述流程減小了多個(gè)NAK幀的傳輸施加在系統(tǒng)資源上的負(fù)擔(dān)。特別地，從圖3我們可以看到，通過(guò)限制NAK幀的延遲為2個(gè)傳輸間隔，并且設(shè)置每個(gè)NAK幀的序列號(hào)的最大數(shù)目為2，發(fā)送的NAK幀的數(shù)目減少了50％，并且相應(yīng)的RF資源現(xiàn)在可用于要發(fā)送的數(shù)據(jù)與其它信道信息。例如，在圖3中，四個(gè)相鄰的NAK幀可以將接收器發(fā)送的TCP/IP ACK段延遲至少4個(gè)傳輸時(shí)期，其隨之增加了TCP的往返時(shí)間，導(dǎo)致TCP超時(shí)與吞吐量的退化。
盡管本發(fā)明參照特定實(shí)施例具體地顯示和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，其中可在形式與細(xì)節(jié)上做出多種變化，而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍。例如，盡管以上描述采用多種技術(shù)來(lái)減少多個(gè)NAK傳輸對(duì)系統(tǒng)資源的影響，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，可單獨(dú)地利用各種技術(shù)。這些變化處于所附權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種否定確認(rèn)(NAK)抑制的方法，所述方法包括以下步驟判定需要發(fā)送NAK；判定當(dāng)前是否需要在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)或其它信道信息；和如果不需要在所述信道上發(fā)送數(shù)據(jù)與其它信道信息，就發(fā)送所述NAK，否則緩沖所述NAK。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟判定是否已緩沖預(yù)定數(shù)目的NAK；和如果已緩沖所述預(yù)定數(shù)目的NAK，則發(fā)送所述的多個(gè)NAK，否則緩沖所述NAK。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述的如果已緩沖所述預(yù)定數(shù)目的NAK，則發(fā)送所述多個(gè)NAK的步驟包括如果NAK的數(shù)目等于為填充無(wú)線幀所需的NAK的數(shù)量，則發(fā)送所述多個(gè)NAK的步驟。
4.一種方法，其包括以下步驟判定需要在信道上發(fā)送NAK；判定當(dāng)前緩沖了一定數(shù)目的NAK；和如果已緩沖所述預(yù)定數(shù)目的NAK，則發(fā)送所述的當(dāng)前緩沖的多個(gè)NAK，以及所述NAK，否則緩沖所述NAK。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟判定當(dāng)前是否需要在所述信道上發(fā)送數(shù)據(jù)或其它信道信息；和如果不需要在所述信道上發(fā)送數(shù)據(jù)與其它信道信息，就發(fā)送所述NAK，否則緩沖所述NAK。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述的如果已緩沖所述預(yù)定數(shù)目的NAK，則發(fā)送所述多個(gè)NAK的步驟包括如果NAK的數(shù)目等于為填充無(wú)線幀所需的NAK的數(shù)量，則發(fā)送所述多個(gè)NAK的步驟。
7.一種設(shè)備，其包括緩沖器，其存儲(chǔ)NAK；和邏輯電路，其連接到所述緩沖器，所述邏輯電路以發(fā)射器的發(fā)送狀態(tài)為輸入，并基于所述發(fā)射器的所述發(fā)送狀態(tài)，輸出對(duì)NAK發(fā)生器的指令，以生成NAK。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述發(fā)射器的所述發(fā)送狀態(tài)包括有關(guān)當(dāng)前是否有數(shù)據(jù)或其它信道信息正在等待發(fā)送的信息。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述邏輯電路基于所述緩沖器內(nèi)存儲(chǔ)的一定數(shù)目的NAK，額外地輸出對(duì)所述NAK發(fā)生器的指令，以生成NAK。
全文摘要
邏輯電路(409)持續(xù)地監(jiān)測(cè)發(fā)射器(410)，以判定發(fā)射器(410)是否空閑。邏輯電路(409)抑制全部NAK，直到發(fā)射器(410)不再發(fā)送數(shù)據(jù)與其它信道信息，并且RF資源不再稀缺。另外，邏輯電路(409)抑制全部NAK，直到邏輯電路(409)已緩沖預(yù)定數(shù)目的NAK。更具體地，邏輯電路(409)判定何時(shí)NAK的數(shù)目將足夠填充無(wú)線(over－the－air)幀。一旦已收集到預(yù)定數(shù)目的NAK，邏輯電路(409)將生成適宜的NAK。
文檔編號(hào)H04L1/16GK1628433SQ03803464
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者伊凡·N·武科維奇, 約翰·M·哈里斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司