[发明专利]数字通信系统中的非透明数据发送

说明书

本发明的领域

本发明涉及数字通信系统且特别涉及移动通信系统的无线电接口中的非透明数据发送。

本发明的背景

在对于干扰敏感的发送信道(例如无线电通路)上发送的问题，常见的是发送质量差。虽然几种标准的终端—终端数据服务都带有错误校正协议—这些协议适用于整个终端—终端连接或发送通路的某些部分，这些协议都是为固定线路的典型误差情况而设计的，但它们对于特定的情况—例如无线电线路—是不充分或不适合的。因此，需要在移动通信系统中采用专用的误差校正解决方案。

由于没有一种解决方案能够适用于所有数据服务，因而有若干种连接，例如在泛欧移动通信系统GSM中的连接，且这些连接可以被分成两类。在第一类中，误差校正只借助信道编码来进行，这在GSM系统中被称为前向错误纠正(FEC)。在GSM建议中，这被称为透明传送模式，也被缩写为T。在第二种连接种类中，除了信道编码之外，还采用了附加的协议，而在另一端没有得到正确接收的数据得到了重新发送。在GSM系统中，这种通信协议被称为无线电链路协议(RLP)，且这种数据传送模式被称为非透明异步数据发送，也被缩写为NT。本发明涉及非透明数据发送。

在经过电路交换连接的非透明异步数据发送中，在RLP帧中的数据被从发送方A发送给一个接收方B。该RLP帧在发送期间是经过信道编码的，从而使发送信道造成的误差能够在信道解码中由接收方B进行校正。除了实际的用户数据之外，RLP帧还包含误差校正位，借助它接收方B能够检测没有被信道编码所校正的误差。各个RLP帧还得到编号，或者用另一种标明方式表示帧的顺序。接收到的各个帧的正确性在接收端得到测试。如果帧被检测为正确的，则接收方将利用帧号来确认接收。如果帧未被检测为正确，则发送否定的确认。当发送端接收到一个否定确认或未接收到确认时，发送方A将RLP帧重新发送预定的次数。重新发送的总次数是有限的，以避免在非常差的连接的情况下产生无尽的发送环。

RLP帧被存储即“缓冲”在发送端，直到它们被确认，从而使它们在需要时能够得到重新发送。为了限制所需的缓冲量，在RLP协议中采用了一个滑动窗口。因此，发送方A可以在要求来自接收方B的确认之前发送若干个RLP帧。由于通过信道编码而传送的错误通过重新发送有缺陷的RLP帧而得到了校正，所以必须为重新发送保留“多余容量”。这意味着非透明连接的数据速率比用户的额定数据速率要高。在其中信道具有较高质量的情况下，即当信道编码不能校正的错误很少时，这种多余容量允许足够数目的重新发送而不会使实际的连接数据速率下降到额定用户数据速率之下。当连接质量变差时，有缺陷和丢失的RLP帧，以及因此而导致的重新发送的数目增大。在连接极其差的情况下，必须采用RLP帧缓冲以及流量控制，这限制了从用户进入发送缓冲器的数据量。这意味着在实际中实际的用户数据速率低于额定的用户数据速率，即连接的吞吐量减小了。

因而与差的发送信道有关的一个问题，是当重新发送次数增大时，连接的吞吐量下降到额定用户数据速率之下。如果重新发送的次数进一步增大，且在某些帧中达到了为连接设定的最大重新发送次数，则导致RLP协议的重新设定，从而使A和B方重新设定它们与数据发送有关的内部变量。与RLP重新设定相联系，会产生信息丢失，且因而不能保证数据的连续性。在RLP重新设定状态下数据发送实际上是不可能的，因为重新设定造成连接的释放。

差的发送信道的影响，可以改用更好的连接信道编码方案而得到减小，只要系统有若干可用的信道编码。例如，用于在GSM系统中的信道编码方案FEC是卷积编码，其效率可以用卷积编码率X/Y表示，这表明在信道编码中X个数据位用Y个编码位来表示。例如在全速率GSM业务信道中，与用户数据速率9.6kbit/s、4.8kbit/s和2.4kbit/s对应的卷积编码率分别是1/2(1/2是所谓的缓冲比率，即该比率不是准确的1/2)、1/3和1/6。在半速率业务信道上，对于4.8kbit/s和2.4kbit/s的用户数据速率的相应卷积编码比率分别是1/2和1/3。因而采用更好和更有效的信道编码方案，需要降低额定用户数据速率。

本发明的公开

本发明的目的，是改善差的发送路径条件下的非透明数据发送吞吐量，并在其中现有技术的非透明数据发送失败的条件下保持额定数据速率和/或连接。