用於維持與重置通信連接相關聯的同步的方法和設備的製作方法
2023-11-03 10:10:32 3
專利名稱：用於維持與重置通信連接相關聯的同步的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及保持蜂窩無線系統的基站和終端之間的通信連接功能的技術。本發明尤其涉及在重置通信連接過程期間維持某些同步狀況的任務。
蜂窩無線系統規範定義了由正在通信的設備必需執行的協議層組成的確定協議棧。在其間有著通信連接的一對設備中，一定的協議層互相充當對等實體。這些規範也定義了用於建立、維持和拆除這樣的對等實體之間的通信連接的某些過程。
作為一個實例，我們考慮UMTS(通用移動電信系統)的規範，尤其是互為對等實體的MS(移動站)和RNC(無線網絡控制器)的RLC(無線鏈路控制)層。對於確認模式操作，在稱為ETSI TS 125 322 V3.1.2(2000-01)的公開技術規範中已經定義了一個用於RLC層的RESET過程，其中ETSI來自歐洲電信標準協會。上述的技術規範被在此引入作為參考。在一個協議錯誤已經被任一對等RLC實體發現的情況下，RESET過程被用來在RNC和MS中重置對等RLC實體。RESET過程的任務是重置兩個對等實體中所有的相應協議參數以解決錯誤情況以及通過使用相同的網絡資源和初始RLC參數繼續數據傳送。在重置協議參數的同時，RLC層必須把HFN(超幀號)的值加上1以防止RLC層太快地重用相同的加密掩碼。
該已知的RESET過程依賴於對等RLC實體之間一定的PDU(協議數據單元)的交換，並且在PDU無問題地傳播於RNC和MS之間時工作得很好。但是，該已知的RESET過程在由於通信錯誤而引起至少一個PDU丟失的情況下會失效。
圖1舉例說明了通信實體按照涉及RESET過程的第一個PDU的傳播方向被指定為發送器和接收器的情況。在步驟101，發送器注意到RLC層上的一個協議錯誤，這意味著RESET過程必須被啟動。讓我們假定發現協議錯誤時的當前HFN(超幀號)為M。在步驟102，發送器通過發送一個確定的RESET PDU給接收器以啟動RESET過程。RESET PDU被指定為103。同時發送器設置一個通稱為Timer_RST的定時器。定時器的設置和期滿之間的時間以一條黑點線顯示在圖1中。
在步驟104接收器接收RESET PDU，並且因此知道重置RLC層操作的需要。在步驟105，接收器重置所有的協議參數，並且把當前HFN值加上1變為M+1。在已經完成這些任務之後，接收器在步驟106發送一個通稱為RESET ACK PDU的確認107。確認107的目的是通知發送器接收器中RLC層的重置已經完成。注意指定「發送器」和「接收器」依舊參考第一個PDU 103的傳送方向。
在步驟108，由於通信錯誤，確認107會丟失或被破壞。它未曾到達接收器，因此接收器根本不知道確認107已經被發送。在步驟109，Timer_RST期滿，這使得發送器發送一個新的RESET PDU 110並且再次設置Timer_RST；這些稍微向左移動的點代表Timer_RST新的定時範圍。發送器中當前HFN值仍然是M。
在步驟111，接收器接收後一個RESET PDU 110。接收器無法知道確認107丟失，這意味著一旦接收到第二個RESET PDU 110，接收器在步驟112重新重置所有的協議參數以及再次把當前HFN值加1，這次變為M+2。在已經完成這些任務之後，接收器在步驟113發送一個確認114。這次確認到達了發送器，作為步驟115發送器接收該確認，同時在步驟116它重置用於它那部分的所有協議參數以及把HFN的當前值加1變為M+1。一個RESET ACKPDU 107丟失而無跟蹤的結果是在步驟116之後發送器和傳送器中的HFN值不同，換句話說就是發送器和接收器之間的HFN同步丟失了。這進而又在連續的RLC連接中引起解密失敗，以致於唯一的可能性是釋放相應的無線承載以及建立一個新的無線承載，這會引起延時以及不必要的信令負荷。
本發明的目的是提供有好的健壯性的用於重置通信連接的方法和設備，以防止涉及重置過程的傳送信息的消失。
本發明的目的可以通過在至少引起有關同步改變的那些條傳送信息中包括一個序列號而獲得。
本發明涉及一種用於在蜂窩無線系統中重置第一通信設備和第二通信設備之間的通信連接的方法，包括步驟-檢測重置通信連接的需要，-從第一通信設備向第二通信設備傳送指示重置通信連接的需要的第一條信息，-在第二通信設備中執行重置過程，以及-從第二通信設備向第一通信設備傳送指示重置過程完成的第二條信息；該方法的特徵在於它包括步驟，用於在第一通信設備和第二通信設備之間傳送的一條確定信息中插入與重置通信連接的某個檢測到的需要相關聯的、有效數量的確定重置操作的指示。
本發明也適用於一個在通信連接上與蜂窩無線系統中另外的通信設備之間進行通信的通信設備，該設備包括-用於檢測重置通信連接的需要的裝置，-用於向另外的通信設備傳送指示重置通信連接的需要的第一條信息以及指示重置過程完成的第二條信息的傳送裝置，-用於接收從另外的通信設備來的、指示重置通信連接的需要的第一條信息以及指示重置過程完成的第二條信息的接收裝置，以及-用於執行通信連接的重置過程的重置裝置；該設備的特徵在於它包括裝置，用於在它與另外的通信設備之間傳送的一條確定信息中插入與重置通信連接的某個檢測到的需要相關聯的、有效數量的確定重置操作的指示。
因嘗試的現有技術的重置過程而來的同步失敗引起的原因是要求啟動重置過程的這條信息的接收器無法知道該條信息是原來的信息還是一個重發拷貝。通過把一個序列號插入那條信息，發送器就可以指示它是第一個還是正在發送的那條信息的後續嘗試。
要求啟動重置過程的那條信息的接收器檢查序列號，並且把該序列號與它剛接收到的前一條相應信息中接收的序列號相比。如果該序列號指示後一個版本是一個重發拷貝，則接收器不再改變同步狀況，而只是發送它的確認。
查看這個問題的一個可選方式比如說是在通信連接的另一端確認重置過程完成的那條信息的接收器無法知道確認是原來的確認還是一個重發拷貝。通過在確認中插入一個序列號，正在通信的發送確認的通信方可以指示它是第一個確認還是確認的一個後續嘗試。
按照後一種方法，接收確認的設備，即最初啟動重置過程的設備，檢查序列號，並且把該序列號與描述最近啟動的重置過程之前的同步狀況的先前儲存的某些信息相比較。如果序列號指示另一端的設備已經接收到多個用於重置的啟動，則接收到確認的設備會相應地改變它的同步狀況。
在本發明的一個十分簡單的實施方案中，序列號不必超過一個比特。在要求啟動重置過程的一條信息的所有後續的拷貝中，序列號比特的值與初始值是相同的。僅僅在一個重置過程已經成功完成並且有啟動另一個重置過程的需要時，序列號比特值才會改變。在確認中，序列號指示對同步狀況所作的改變的數量。
被認為是本發明特徵的新特點尤其在附加的權利要求中闡明。但是，在有關它的結構和它的操作方法方面，本發明自身以及其附加的目的和優點將從連同附圖一起閱讀的下列具體實施方案的描述中得以更好了解。
圖1舉例說明了一個已知的重置過程，圖2舉例說明了一個按照本發明實施方案的重置過程，圖3舉例說明了一個用作為本發明一部分的協議數據單元的有利結構，圖4a舉例說明了按照本發明實施方案的通信設備的操作，圖4b舉例說明了按照對圖4a給出的改進的發明實施方案的通信設備的操作，圖5舉例說明了一個按照本發明另外的實施方案的重置過程，圖6a舉例說明了按照上述本發明另外的實施方案的通信設備的操作，圖6b舉例說明了按照對圖6a給出的改進的發明實施方案的通信設備的操作，圖7舉例說明了本發明在協議層的結構中的應用，圖8舉例說明了按照本發明實施方案的移動站以及圖9舉例說明了按照本發明實施方案的無線網絡控制器。
圖1已經在上面現有技術的說明中描述了，因此隨後的討論將集中在圖2到圖9。
圖2舉例說明了正在通信的實體以與圖1相同的方式、按照涉及RESET過程的第一個PDU的傳播方向被指定為發送器和接收器的情況。在步驟201，發送器注意到RLC層上的一個協議錯誤，這意味著RESET過程必須被啟動。讓我們再一次假定在發現協議錯誤時當前HFN為M。發送器通過在步驟202發送一個確定RESET PDU給接收器以啟動RESET過程。該RESET PDU被指定為203。同時發送器設置定時器Timer_RST。定時器的操作時間再次以一條黑點線顯示在圖2中。
按照本發明，RESET PDU 203包含一個序列號，我們把該序列號稱為RSN或者重置序列號，對於被傳送的RESET PDU 203來說，它的值為k。與制定和發送RESET PDU 203有關，發送器在步驟202儲存包括在RESET PDU 203中的RSN的值k。在步驟204，接收器接收到RESET PDU203，並因而知道需要重置RLC級操作。接收器也接收並儲存RSN的值k。在步驟205，接收器重置所有的協議參數並把當前HFN值加上1而變為M+1。在已經完成這些任務之後，接收器在步驟206發送一個RESET ACKPDU 207。
如果該確認無問題地到達發送器，則重置過程以正常方式完成，並且本發明增加的新特徵沒有被有效使用。但是，我們假定在步驟208由於通信錯誤而使確認207丟失或者被破壞。確認207未曾以可解碼形式到達發送器，因此發送器根本不知道確認207已經被發送。在步驟209，Timer_RST期滿，這促使發送器發送一個新的RESET PDU 210。發送器的當前HFN值仍然是M。
按照本發明，發送器在步驟209注意到新的RESET PDU 210實際上是先前RESET PDU 203的重發拷貝，因為在Timer_RST期滿前沒有接收到有關先前RESET PDU 203的確認。因此發送器讀取包括在先前RESETPDU 203中的儲存的RSN的值k，並且同樣把它包括在新的RESET PDU 210中。
在步驟211，接收器接收後一個RESET PDU 210。現在接收器檢查新的RSET PDU 210中的RSN的值，並且把它與第一個RESET PDU 203中接收到的先前儲存的值k相比較。接收器注意到這兩個值是相同的，從中可以推導出確認207丟失了。這意味著一旦接收到第二個RESET PDU210，接收器不用在步驟212重置協議參數，或者至少不再增加HFN的當前值。在步驟212再一次重置協議參數不會造成危害，因為無論如何同樣的初始RLC參數值將被恢復。在步驟212之後，接收器在步驟213發送一個新的確認214。
這次確認到達了發送器，發送器在步驟215接收到它，並且在步驟216重置用於它那部分的所有協議參數，同時把當前HFN值加上1變為M+1。由於在發現第二個RESET PDU 210中的RSN值為k，即與第一個RESET PDU 203中的相同之後，接收器在步驟212不再增加HFN的值，所以一個已經丟失而未跟蹤的RESET ACK PDU 207不會導致發送器和傳送器中的HFN值不同，這意味著發送器和接收器之間的HFN同步得到維持。
即使第二個RESET ACK PDU 214也丟失或者被破壞，發送器和接收器設備的操作也保持一樣。在這樣的情況下，發送器可以傳送第三個RESET PDU，其中RSN值仍然和第一個以及第二個RESET PDU中的保持相同，以致於步驟211、212和213在接收器中重複執行。為了在幹擾情況或者別的錯誤資源十分嚴重而使得通信不可能繼續的情況下不保留通信資源，對發送器嘗試重置過程的次數的最大數量設置一個限制是合理的。
在步驟217，發送器和接收器之間的RLC級通信繼續進行。在步驟218，發送器又一次認識到RLC層發生一個協議錯誤，這意味著必須再次啟動一個RESET過程。我們可以假定當前HFN現在是T。發送器通過在步驟219發送一個確定的RESET PDU給接收器以再次啟動RESET過程。該RESET PDU被指定為220。因為最新的RESET PDU 220不是別的某個RESET PDU的重發拷貝，所以包含在其中的RSN值現在是除了k之外的某個值，比如說k+1(雖然我們指定RSN作為序列號，但是在RESETPDU 203和220的序列號值之間並不需要有確定的、定義明確的關係；只要兩個不同就夠了)。與制定和發送新的RESET PDU 220有關，發送器在步驟219儲存包括在RESET PDU 220中的值k+1。對於接收器中RESET PDU 220的接收221，按照先前描述的步驟操作。
如果在步驟218，是接收器而不是發送器注意到RLC層上的新的協議錯誤，則操作在其它方面將是與上述描述相同的，只是現在甚至連最新RESET PDU中的序列號值與先前RESET PDU 203中的不同的唯一要求也被免除了。因為在一個確定設備中從接收到的RESET PDU中讀取的序列號的接收和儲存與包括在該設備傳送的RESET PDU中的序列號的儲存是不同的，所以沒有混淆的危險性。但是通過把一個序列號與一個確定的單獨重置過程明確關聯而不管它們的啟動者如何，也可以獲得一定的優點；例如如果使用一個顯著長於1比特的序列號，並在重置過程必須被執行時在RLC級連接過程中每次對它加1，則該序列號值能被用作通信連接的觀測統計質量的一個指示符。
圖3舉例說明了一個在上述過程中用來方便地構造RESET PDU的PDU結構。PDU 301有N個八位字節長，並且包括D/C域302、PDU類型域303、R域304以及PAD域305。在這些域當中，D/C域302是用於指示PDU是否包括數據或者控制信息，PDU類型域303包含一個指示所述的PDU類型的標識符，R域304包含保留比特，以及PAD域是一個填充域，其目的是對PDU 301的長度與所述的蜂窩無線系統的規範給出的一般PDU定義進行協調。
序列號k的最小長度是1比特，以致於僅僅檢查所述比特是0還是1就足以告知一個接收到的確定PDU真的是最初的PDU還是一個重發拷貝。尤其是如果序列號僅為1比特，但是實際上也是無論序列號的長度如何，則在開始一個新的重置過程時使序列號加1必須被理解為一個循環操作，其中使序列號的最大可能值加1會給出最小可能序列號值的結果。
序列號基本上被放置在R域304或者PAD域305中的隨機位置上。尤其是如果僅有1比特被用作序列號，則指定R域304的其中一個保留比特是合理的。在圖3中，我們已經假定R域比特之一被指定為RSN或者重置序列號比特306。
圖4a以流程圖形式舉例說明了上面描述的通信設備操作要遵循的方法。在步驟401，RLC級通信連接的建立被啟動，同時作為啟動過程的一部分，在步驟402用於RSN的初始值被儲存。步驟403對應於通過建立的RLC級通信連接的正常通信。步驟404和405組成一個該設備用來監控通信連接狀態的控制環。如果在步驟404，一個協議錯誤被發現，則所述設備變成上述實例的註解中的發送器。在步驟406，所述設備把RSN值加1，並且在步驟407，它設置了Timer_RST。在步驟408，它傳送一個包含增加過的RSN值的RESET PDU給現在處於接收器角色的別的設備。
在已經傳送RESET PDU後，發送器設備開始在由步驟409和410組成的環中循環，在此過程中發送器設備不斷檢查是否接收到確認以及定時器是否已經期滿。接收到確認會引起從步驟409轉移到步驟411，其中RLC參數被重置。其後該設備在步驟412把當前HFN號加1，同時在步驟403恢復正常通信。如果定時器在接受到確認之前期滿，則遵循從步驟410到步驟413的轉移，在此過程中該設備檢查是否已經達到重置嘗試的最大容許的次數。如果沒有，則返回到步驟407，定時器在那裡被重新設置；注意RSN值不增加。在步驟413，一個肯定發現使得該設備終止進一步的重置嘗試以及在步驟414聲明RLC失敗。增加RSN值的步驟406也能處於步驟407、408、409、410和413組成的環以外的別的位置；例如它可以處於步驟409和411之間，步驟411和412之間或者步驟412和403之間。
在步驟405，一個肯定結論，即接收到RESET PDU，意味著該設備變成上面使用的註解中的接收器設備。在步驟420，該設備檢查包含在接收到的RESET PDU中的RSN值，並且把它和在RLC連接的建立階段或者與最近的重置過程相關的先前儲存的RSN值相比較。在正常情況下，這兩個RSN值是不同的，這意味著接收到的RESET PDU真的是最初的PDU而不是重發拷貝。在這樣的情況下，該設備在步驟424發送RESET ACKPDU之前，在步驟421儲存最新接收到的RSN，在步驟422重置RLC參數以及在步驟423增加當前HFN值。如果在步驟420發現這兩個RSN值相等，則步驟421、422和423就可省略。在步驟424發送過確認後，該設備返回到步驟403的正常通信狀態。應當指出這並不意味著正常通信立即繼續可能碰巧在步驟424發送的確認丟失了或者被破壞，在這樣的情況下一旦該設備接收到先前RESET PDU的重發拷貝，步驟405到步驟420的新的轉移就會發生。
上述本發明的實施方案的一個些稍稍改進版本是這樣的，其中根本沒有定義RSN，但是在其中將當前HFN或其派生物用於與上述實施方案中的RSN同樣的目的。圖4b舉例說明了這種可選的實施方案。在步驟408』不論發送器在什麼時候發送RESET PDU，不管它是真正最初的RESETPDU還是重發拷貝，在RESET PDU中都包括當前HFN值。在接收器接收到這樣的RESET PDU時，接收器在步驟420』檢查包含在其中的HFN值是否與接收器的當前HFN值相同。如果這兩個HFN值是相同的，則接收器知道對它來說是第一次接收這個特定RESET PDU，在這樣的情況下接收器執行參數重置422步驟和HFN增加423步驟。但是，如果包括在接收到的RESET PDU中的HFN值小於接收器的當前HFN值，那麼接收器知道它已經執行了與該最近接收到的RESET PDU指定的重置過程相關聯的HFN增加步驟，即最近接收到的RESET PDU是重發拷貝。在這樣的情況下，接收器不再增加它的當前HFN值，而是直接進入確認步驟424。使用HFN代替(可能十分短的)序列號的缺點是HFN從RESET PDU中留出了數量相對多的比特。
仍然在上述實施方案的另一個些稍稍改進版本中，發送器發送的第一個RESET PDU 203根本不包括RSN，而所有隨後的像RESET PDU 210的重發拷貝包含RSN值。如果接收設備在一個接收到的RESET PDU中發現RSN值，那麼它就知道它是重發拷貝，並且因此不改變當前HFN值。本發明的這個實施方案的缺點是在真正的最初RESET PDU丟失了或者被破壞的情況下，接收器不知道它接收到的重發拷貝是涉及某個丟失的或者被破壞的RESET PDU還是涉及某個別的、相對近地接連接收到的真正的最初RESET PDU。
在上面我們已經假定是發送器在它的傳送中包括一個序列號或者別的信息，以致於在另一端的設備可以推導出一個特定的接收到的PDU是一個真正的最初PDU還是一個重發拷貝。但是基本上也可以通過強迫接收器在它的確認傳送中包括這樣一個信息指示部分而使得使用序列編號或者對應信息以防止同步錯誤的相同原理變成實踐。在下面我們將描述這樣的本發明的可選實施方案。
圖5舉例說明了正在通信的實體以與圖1和圖2同樣的方式、按照涉及RESET過程的第一個PDU傳播的方向被指定為發送器和接收器的情況。我們假定作為連接建立過程的一部分，對於稱為RSN的序列號，一個初始值k已經被儲存。在步驟501，發送器注意到RLC層的一個協議錯誤，這意味著一個RESET過程必須被啟動。讓我們再次假定在發現協議錯誤時當前HFN為M。發送器通過在步驟502發送一個確定的RESETPDU給接收器以啟動RESET過程。該RESET PDU被指定為503。同時發送器設置定時器Timer_RST。定時器的運行時間再次以一條黑點線顯示在圖5中。
按照本發明的這種可選實施方案，RESET PDU 503不包含序列號，而僅僅是同樣的從現有技術可知的一個RESET PDU。在步驟504，接收器接收到RESET PDU 503，並且因此知道重置RLC級操作的需要。接收器沒有接收任何序列號，但是在先前它已儲存了RSN的初始值k。在步驟505，接收器重置所有的協議參數，同時把HFN的當前值加1變為M+1。按照本發明的這種可選實施方案，接收器也把它儲存的RSN值加1變成k+1。
在已經完成這些任務後，接收器在步驟506發送一個與先前使用的現有技術的RESET ACK PDU不同的RESET ACK PDU 507，不同之處在於它包含接收器在步驟505獲得的RSN值k+1。我們再次假定在步驟508，確認507由於一個通信錯誤而丟失或者被破壞。確認507未曾以可解碼形式到達發送器，因此發送器根本不知道確認507已經被發送。在步驟509，Timer_RST期滿，這促使發送器發送一個新的RESET PDU 510。發送器的當前HFN值仍然是M，並且發送器的當前RSN值仍然是k。
按照本發明的這種實施方案，發送器在步驟509注意到新的RESETPDU 510實際上是先前RESET PDU 503的一個重發拷貝，因為在Timer_RST期滿前沒有接收到有關先前RESET PDU 503的確認。但是這樣一個發現並不重要，因為新的RESET PDU 510又僅是一個同樣的從現有技術可知的RESET PDU，它與RSN的值沒有任何關係。
在步驟511，接收器接收後一個RESET PDU 510。接收器無法知道這後一個RESET PDU是否是先前接收到的RESET PDU 503的重發拷貝，因此它完全執行同樣的協議參數重置步驟512，同時再次增加HFN的當前值和k。
在步驟512後，接收器在步驟513發送一個新的RESET ACK PDU 514給發送器，並且再次在這PDU中包括最近儲存的RSN值，該值現在為k+2。這次確認到達了發送器，發送器在步驟515接收到該確認。發送器在步驟516重置所有用於它那部分的協議參數。通過把接收到的RSN值與它自己儲存的值相比較，發送器注意到兩者的差異，這促使發送器把HFN的當前值加2變成M+2以及增加儲存的RSN值而變成k+2。一個RESET ACK PDU 507再次丟失而未跟蹤，但是因為成功的RESET ACK PDU514包含更新的RSN值，所以發送器和傳送器中HFN值終究變成同樣的，這意味著發送器和接收器之間的HFN同步得以維持。如果第一個RESETACK PDU 507無問題地到達發送器，則其中的RSN值k+1將使得發送器把HFN的當前值加1變成M+1以及增加儲存的RSN值而變成k+1。
在圖5的實施方案中，即使第二個RESET ACK PDU 514也丟失了或者被破壞，發送器設備和接收器設備的操作也保持是相同的。在這種情況下發送器將傳送仍然有著與第一個和第二個RESET PDU同樣的已知無編號格式的第三個RESET PDU，以致於接收器將重複步驟511、512和513。如果第三個RESET ACK PDU最終到達了發送器，它將包含RSN值k+3，這將促使發送器把它當前的HFN值和儲存的RSN值加3。
在出現下一個協議錯誤時，在兩個通信設備中儲存的RSN值最初仍然是相同的，因此可重複上述過程。
圖6a以流程圖方式舉例說明了按照上述的可選方法的、通信設備操作要遵循的方法。在步驟601，RLC級通信連接的建立被啟動，同時作為啟動過程的一部分，用於RSN的初始值在步驟602被儲存。步驟603對應於通過建立的RLC級通信連接的正常通信。步驟604和605組成一個該設備用來監控通信連接狀態的控制環。如果在步驟604發現一個協議錯誤，則所述設備變成上述實例的註解中的發送器。在步驟606，所述設備設置Timer_RST。在步驟607，它傳送一個RESET PDU給現在處於接收器角色的另外的設備。
在已經傳送RESET PDU後，發送器設備開始在由步驟608和609組成的環中循環，在操作中發送器設備不斷檢查是否接收到一個確認以及定時器是否已經期滿。接收到確認會引起步驟608到步驟610的轉移，其時RLC參數被重置。其後該設備在步驟611計算它接收到的RESET ACKPDU中的RSN值和先前它自己儲存的RSN值之間的差異。在步驟612，該設備把當前HFN號加上計算出的差異量，並且在步驟613它也把本地RSN值加上計算出的差異量，並且儲存因此而更新的RSN值。其後該設備在步驟603恢復正常通信。如果定時器在接受到確認之前期滿，則之後是步驟609到步驟614的轉移，其時該設備檢查它是否已經達到重置嘗試的最大容許的次數。如果沒有，則返回到步驟606，在那裡定時器被重新設置。在步驟614，一個肯定結論促使該設備終止進一步的重置嘗試，並且在步驟615聲明RLC失敗。
在步驟605，一個肯定結論，即接收到RESET PDU，意味著該設備變成上面使用的註解中的接收器設備。在步驟420，該設備在重新儲存RSN值之前對本地儲存的RSN值加1。其後該設備在步驟623發送一個RESET ACK PDU之前，在步驟621重置RLC參數，並且在步驟622增加當前HFN值。它在步驟623發送的RESET ACK PDU中包括了最近更新的RSN值。在步驟623已經發送確認後，該設備在步驟603返回到正常通信狀態。應當再次注意這不意味著正常通信立即繼續可能碰巧發生在步驟623發送的確認被丟失或者被破壞，在這種情況下，一旦該設備接收到先前RESET PDU的重發拷貝，步驟605到步驟620的新的轉移就會發生。
最近描述的方法的改進實施方案也被給出，其中RSN再次被完全省略，並且僅在HFN值的基礎上實施有關重置的PDU的順序管理。圖6b舉例說明了這樣的改進實施方案。圖6a和圖6b的方法之間的不同首先是在圖6b中沒有RSN初始化步驟(圖6a中的步驟602)。並且在接收器一方的操作中圖6b沒有RSN增加步驟(圖6a中的步驟620)。步驟623』與步驟623也不同，因為它不是更新的RSN值(該值現在甚至不存在)而是包括在RESET ACK PDU中的更新的HFN值。在發送器一方的操作中缺少圖6a的有關RSN的步驟611和613，同時圖6a的步驟61 2的增加操作被簡化成圖6b中的612』的簡單替代操作，其中發送器用RESET ACKPDU中接收到的HFN值代替它自己的當前HFN值。
先前，我們已經注意到比特方式的HFN值比RSN值長得多，尤其是在單個比特被用作RSN的情況下。但是如果一個實施方案考慮到任一方向上PDU可能發生的丟失或者破壞可能僅引起假定的HFN值和正確的HFN值之間的十分小的偏差，則給出的、在RESET PDU或者RESET ACK PDU中包括完整HFN值的本發明的實施方案可以大大簡化。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兩個最低有效位，而不是一個完全的HFN值。兩個比特就足以指示高達四個HFN的偏差，這對於大多數實際情況都遠遠足夠。甚至單單使用HFN的最低有效位(即通過聲明在上面基於RSN的實施方案中描述的RSN比特總是與當前HFN值的最低有效位相等)就足以解決圖1描述的問題。
基於RSN的實施方案和基於HFN的實施方案能以若干方式自然組合，發送器負責的實施方案和接收器負責的實施方案也能這樣，其中發送器負責表示發送器必須把一個涉及有關重置PDU的順序管理的確定值插入PDU中的實施方案，而接收器負責表示相應的、接收器必須插入這樣一個值的那些實施方案。組合這些實施方案意味著例如發送器在所有傳送的RESET PDU中包括RSN值，並且為了確認HFN同步被真正維持，接收器在所有傳送的RESET ACK PDU中包括當前HFN值或者其派生物。
圖7舉例說明了一個數據協議棧的被提議的安排，數據協議棧應該在分組交換通信連接中應用，該連接中一端是移動站(MS)，並且通信通過無線接入網(RAN)、服務GPRS支持節點(SGSN)和網關GPRS支持節點(GGSN)在GPRS網絡(通用分組無線業務)上進行。MS和RAN中的對等實體所處的協議層是物理層701(它例如是已知的UMTS物理層)、媒體接入控制(MAC)層702以及無線鏈路控制層703，後者有時被認為是MAC層702的一部分——因此它們之間是虛線。也給出了RAN和SGSN中的對等實體、MS和SGSN中的對等實體、SGSN和GGSN中的對等實體或者MS和GGSN中的對等實體所處的已知協議層。但是僅僅數據或者用戶平面協議顯示在圖7中；一個完全的協議圖表包括與子網相關控制協議(SNDCP)並行的層3移動性管理(L3MM)塊和短消息業務(SMS)塊。此外還有圖7中沒有給出的已知的會話管理(SM)和無線資源管理(RR)實體。MS中的應用層將與比如處於另一個MS或者別的終端中的對等實體通信。
關於圖7的協議層，本發明涉及MS和RAN中的RLC層703。執行通信設備中協議層的功能同樣已知，並且典型地採取將所需的協議層操作編程為機器可讀指令的形式，這些指令能被微處理器執行。執行這樣的程序設計以實施上面描述的與圖2、圖4a、圖4b、圖5、圖6a和圖6b有關聯的方法是在本領域技術人員的能力範圍之內的。
圖8用示意圖說明了按照本發明的實施方案的MS的某些部分。天線801通過一個雙工塊802耦合到接收器塊803和傳送器塊804。從接收器803來的有效負荷數據的信宿和到傳送器塊804的有效負荷數據的信源是基帶塊805，基帶塊805進而又耦合到用於與人或者電子用戶通信的用戶接口塊806。控制塊807接收從接收器塊803來的控制信息，並且通過傳送器塊804傳送控制信息。此外控制塊807也控制塊803、塊804和塊805的操作。
按照本發明，控制塊807包括一個比較塊810，該比較塊810耦合到一個用於在必要時儲存HFN值和RSN值的參數存儲器811以及一個從接收到的PDU中讀取接收到的RSN和/或HFN值或者其派生物的接收參數提取塊812。RLC失敗指示實體813被提供用以在必要時指示RLC失敗，並且PDU組成單元814被提供用以按照需要組成RESET PDU和RESETACK PDU。參數管理塊815在把參數值存回到參數存儲器811中之前對它們進行必要的計算和增加。
圖9定義了一個蜂窩無線網絡的典型RNC的功能性結構，更準確地說是利用WCDMA的UMTS無線網絡的結構。此外本發明自然不必被認為是受限於它的。本發明也能在蜂窩無線網絡的別的類型中使用。
圖9的RNC包括若干控制處理器單元能連接到的SFU(交換結構單元)901。通過以平行冗餘單元方式提供硬體級冗餘，通常可增強可靠性。MXU(多路復用單元)902能在多個處理器單元和SFU 901之間被用來把處理器單元的低比特率映射為SFU輸入埠的高比特率。NIU(網絡接口單元)903處理到不同接口的物理層連接(例如向節點B的Iub接口、向另外的RNC的Iur接口、向核心網節點的Iu接口)。OMU(運行和維護單元)904包含RNC配置和錯誤信息，並且能從外部運行和維護中心訪問。SU(信令單元)905執行RNC中要求的所有的控制和用戶平面協議。因而通過在其中提供某種意義上與伴隨圖8描述的上述類似的PDU和參數管理實體810到815，本發明能在RNC內信令單元中執行。本專利申請中對一定蜂窩無線系統特定的術語的使用不能被解釋成對本發明在別的蜂窩無線系統中的適用性進行限制。除非另外明確聲明，否則在附隨的權利要求中描述的特性可以自由組合。
權利要求
1.一種用於在蜂窩無線系統中重置第一通信設備和第二通信設備之間的通信連接的方法，包括步驟-檢測(201、404、501、604)重置該通信連接的需要，-從第一通信設備向第二通信設備傳送(202、408、408』、502、607、219、519)指示重置該通信連接的需要的第一條信息(203、210、503、510)；-在第二通信設備中實施重置過程(205、422、505、512、621)，以及-從第二通信設備向第一通信設備傳送(206、213、424、506、513、623、623』)指示有關第二通信設備的重置過程完成的第二條信息(207、214、507、514)，其特徵在於它包括步驟用於在第一通信設備和第二通信設備之間傳送的一條確定信息(203、210、507、514)中插入(408、408』、623、623』)與重置通信連接的確定檢測到的需要相關聯的、有效數量的確定重置操作的指示。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於它包括在一條確定信息中插入一個序列號的步驟，該信息從第一通信設備向第二通信設備傳送並且指示重置該通信連接的需要，在重置通信連接的需要被檢測到後，從由第一通信設備向第二通信設備傳送指示重置通信連接的需要的第一條信息的第一步驟，到第一通信設備無錯誤地接收從第二通信設備來的、指示有關第二通信設備重置過程的完成的第二條信息的下一步驟，該序列號的值保持相同。
3.按照權利要求2的方法，其特徵在於所述的序列號是單個序列號比特，在重置通信連接的需要被檢測到後，從由第一通信設備向第二通信設備傳送指示重置通信連接的需要的第一條信息的第一步驟，到第一通信設備無錯誤地接收從第二通信設備來的、指示有關第二通信設備重置過程的完成的第二條信息的下一步驟，該序列號的值保持相同。
4.按照權利要求2的方法，其特徵在於所述的序列號是幀結構號指示符，在重置通信連接的需要被檢測到後，從由第一通信設備向第二通信設備傳送指示重置通信連接的需要的第一條信息的第一步驟，到第一通信設備無錯誤地接收從第二通信設備來的、指示有關第二通信設備重置過程的完成的第二條信息的下一步驟，該序列號的值指示確定的當前幀結構號並且保持相同。
5.按照權利要求4的方法，其特徵在於所述的幀結構號指示符是幀結構號的完整值。
6.按照權利要求4的方法，其特徵在於所述的幀結構號指示符是來自幀結構號完整值的縮短派生物。
7.按照權利要求6的方法，其特徵在於所述的幀結構號指示符是來自幀結構號完整值的一組最低有效位，並且它由至少一個比特組成。
8.按照權利要求2的方法，其特徵在於它包括步驟-在第二通信設備中檢查從第一通信設備向第二通信設備傳送並指示重置通信連接的需要的一條確定信息是否含有一個序列號，其值與從第一通信設備向第二通信設備傳送並指示重置通信連接的需要的、已經接收到那條信息的序列號相同，以及-僅作為對在上述檢查中的否定結論的響應，在第二通信設備中執行完全的重置過程。
9.按照權利要求8的方法，其特徵在於它包括步驟-僅作為對在上述檢查中的否定結論的響應，在第二通信設備中增加一個確定的幀結構號的值。
10.按照權利要求1的方法，其特徵在於它包括步驟用於在從第二通信設備向第一通信設備傳送並指示有關第二通信設備重置過程完成的一條確定信息中插入第二通信設備執行完整重置操作的結果的指示。
11.按照權利要求10的方法，其特徵在於它包括步驟-在第一通信設備和第二通信設備中都初始化一個一定的序列號，-作為對第二通信設備從第一通信設備接收重置通信連接的需要指示的響應，在第二通信設備中把幀結構號和上述序列號的值增加相等的量，-在從第二通信設備向第一通信設備傳送並指示有關第二通信設備重置過程完成的一條確定信息中插入上述序列號的增加值，-作為對第一通信設備從第二通信設備接收有關第二通信設備重置過程完成的指示的響應，計算上述指示中接收到的序列號與第一通信設備處先前儲存的序列號之間的差異，以及-在第一通信設備中使幀結構號增加上述差異量。
12.按照權利要求11的方法，其特徵在於所述的序列號是單個比特。
13.按照權利要求10的方法，其特徵在於它包括步驟-作為對第二通信設備從第一通信設備接收重置通信連接的需要指示的響應，在第二通信設備中增加幀結構號的值，-在從第二通信設備向第一通信設備傳送並指示有關第二通信設備重置過程完成的一條確定信息中插入上述幀結構號增加值的指示符，以及-作為對第一通信設備從第二通信設備接收有關第二通信設備重置過程完成的指示的響應，在第一通信設備中把幀結構號設置為與從第二通信設備接收的上述指示符指示的值相等的值。
14.按照權利要求13的方法，其特徵在於上述幀結構號的增加值的指示符是上述幀結構號的增加值本身。
15.按照權利要求13的方法，其特徵在於上述幀結構號的增加值的指示符是上述幀結構號的增加值的縮短派生物。
16.按照權利要求15的方法，其特徵在於上述幀結構號的增加值的指示符是來自上述幀結構號完整值的一組最低有效位，並且它由至少一個比特組成。
17.一種用於在通信連接上與蜂窩無線系統中的另外的通信設備之間進行通信的通信設備，包括-用於檢測重置該通信連接的需要的裝置，-用於傳送給該另外的通信設備指示重置通信連接的需要的第一條信息以及指示重置過程完成的第二條信息的傳送裝置，-用於接收從該另外的通信設備來的、指示重置通信連接的需要的第一條信息以及指示重置過程完成的第二條信息的接收裝置，以及-用於執行通信連接的重置過程的重置裝置，其特徵在於它包括裝置用於在它與該另外的通信設備之間傳送的一條確定信息中插入一個與重置通信連接的確定檢測到的需要相關聯的、有效數量的確定重置操作的指示。
全文摘要
用於在蜂窩無線系統中重置第一通信設備和第二通信設備之間的通信連接的方法和設備被公開。首先，檢測(201、404、501、604)重置通信連接的需要。從第一通信設備向第二通信設備傳送(202、408、408』、502、607、219、519)指示重置通信連接的需要的第一條信息(203、210、503、510)。在第二通信設備中執行重置過程(205、422、505、512、621)，同時從第二通信設備向第一通信設備傳送(206、213、424、506、513、623、623』)指示有關第二通信設備的重置過程完成的第二條信息(207、214、507、514)。此外，在第一通信設備和第二通信設備之間傳送的一條確定信息(203、210、507、514)中插入(408、408』、623、623』)一個與重置通信連接的某個檢測到的需要相關聯的、有效數量的確定重置操作的指示。
文檔編號H04L12/28GK1422504SQ01807529
公開日2003年6月4日 申請日期2001年4月10日 優先權日2000年4月10日
發明者S·薩基寧, J·米科拉 申請人:諾基亞有限公司