接收机设备和用于释放其存储器的方法转让专利
申请号 : CN200580023585.8
文献号 : CN100586103C
文献日 : 2010-01-27
发明人 : 伊斯曼·巴扎
申请人 : 索尼爱立信移动通信日本株式会社
摘要 :
一种高速下行链路分组接入HSDPA方案的接收机设备，实现了将TSN刷新执行过程引起的系统性能降级和问题的出现减至最小。在接收机设备中，多个临时存储接收的业务数据的重排序缓存器中的每一个基于业务数据的QoS信息被分级。在确定有必要对重排序缓存器执行存储器释放时，从等级最低的重排序缓存器执行存储器释放处理。
权利要求 :
1.一种在高速下行链路分组接入HSDPA数据传输方案的接收机设备中的存储器释放方法，其特征在于具有以下步骤： 根据重排序缓存器中存储的业务数据的QoS信息，对临时存储所接收的业务数据的多个重排序缓存器中的每一个进行分级的步骤； 判断所述重排序缓存器需要存储器释放的步骤；以及 在判断需要存储器释放时，从所述分级的重排序缓存器中等级最低的一个缓存器释放存储器的步骤。
2，根据权利要求1的存储器释放方法，其特征在于：作为所述 分级的前提，依照预定规则将所述多个重排序緩存器与QoS信息相匹 配。
3. 根据权利要求1的存储器释放方法，其特征在于：所述多个 重排序緩存器与QoS信息的匹配是通过使用接收机设备与网络约定 的PDP上下文的QoS信息而被自动判断的。
4. 根据权利要求l、 2或3的存储器释放方法，其特征在于：所 迷QoS信息是包含了"业务类别"、"业务处理优先级，，以及"最大比特 率"中的至少一项的QoS属性信息。
5. 根据权利要求1的存储器释放方法，其特征在于还具有以下 步骤：依照无线电链路控制RLC的操作;f莫式来确定要释放的所述存 储器的存储器大小，其中，在应用RLC确认模式的情况下，第一未 接收的传输序列号TSN被设置为TSN—Flush参数，而在应用RLC未 确认模式的情况下，将按照数字顺序排列的接收TSN中的下一个TSN 设置为TSN—Flush参数。
6. —种高速下行链路分组接入HSDPA数据传输方案的接收机 设备，其特征在于具有：分级装置，用于根据重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信 息，对临时存储所接收的业务数据的多个重排序緩存器中的每一个进 行分级；判断装置，用于判断所述重排序緩存器需要存储器释放； 存储器释放装置，用于在判断需要存储器释;^t时，从所述分级的重排序緩存器中等级最低的一个緩存器释放存储器；以及分配装置，用于分配释放了存储器的重排序緩存器，以便将其用于新的接收数据。
7. 根据权利要求6的接收机设备，其特征在于：作为所述分级 的前提，依照预定规则将多个重排序緩存器与QoS信息相匹配。
8. 根据权利要求6的接收机设备，其特征在于：所述用于分级 的分级装置通过使用接收机设备与网络约定的PDP上下文的QoS信 息来判断多个重排序緩存器与QoS信息的匹配。
9. 根据权利要求6、 7或8的接收机设备，其特征在于：所述 QoS信息是包含了"业务类别"、"业务处理优先级"以及"最大比特率，， 中的至少一项的QoS属性信息。
10. 根据权利要求6的接收机设备，其特征在于还具有用于依照 无线电链路控制RLC的操作模式来确定要释放的所述存储器的存储 器大小的装置，其中，在应用RLC确认模式的情况下，第一未接收 的传输序列号TSN被?没置为TSN—Flush参数，而在应用RLC未确i人 模式的情况下，将按照数字顺序排列的接收TSN中的下一个TSN设 置为TSN—Flush参数。
11，根据权利要求6的接收机设备，其特征在于：用于判断的所 述判断装置在检测到所使用的所述重排序緩存器中的每一个的量超出 规定值的情况的时候判断需要释放存储器。
说明书 :
接收机设备和用于 释放其存储器的方法
技术领域
本发明涉及一种在UMTS (通用移动电信系统）系统中使用 HSDPA (高速下行链路分组接入）数据传输方案的接收机设备，以及 一种用于释放其存储器的方法。
背景技术
近年来，在移动通信领域中，为了实现高速因特网下栽和流式传 输之类的应用，对于高速数据传输的需要正在日益增长。在设想第三 代移动通信系统的标准化组织3GPP中，高速下行链路分组接入（High Speed Downlink Packet Access: HSDPA )被附加定义成了 一种用于提 高从基站到移动设备（下行链路）的数据传输速率的方法。借助这种 HSDPA技术，在基站端提供下行链路数据的传输调度，以此作为无 线接入网（Radio Access Network: RAN)内部的总的延迟减少以及 数据传输/接收速度提高的一部分。在图1所示的HSDPA的RAN协 议栈（无线电接口协议架构）中，这种下行链路的传输调度是作为高 速df某体访问控制（MAC-HS:高速媒体访问控制）层的一部分规定的， 其中所述高速媒体访问控制层是依照HSDPA在最近定义的。
另一方面，对终端一侧而言，终端一侧的MAC-HS是作为基站 端的MAC-HS的对等实体（Peer Entity)而相类似地规定的。在图1 中，终端一侧的MAC-HS具有确保按照MAC-HS高层中的无线电链 路控制（RLC: Radio Link Control)协议并依照接收数据顺序号（按 顺序传递）进行传输的功能。
图3显示的是一个构成终端一侧的MAC-HS层的实体，以及一 个对在本发明中采用的传输序列号（TSN: Transmission S叫uence
4Number)刷新处理进行控制的实体。MAC-HS 50中的HARQ实体 49执行对接收到的传输块（TB)进行解码的处理，并且它还组装 MAC-HS PDU数据（PDU:协议数据单元）。如果解码处理成功， 那么它向基站端发送HARQ实体49的传递应答，并且向重排序队列 分布（Reordering Queue Distribution )实体48发送解码数据。所述 重排序队列分布单元48依照MAC-HS PDU报头中的队列ID ( QID ) 来规定重排序緩存器。重排序实体45则对每一个重排序緩存器执行数 据排序处理。分解（Disassembly)实体43将按照数字顺序（按顺序） 设置的MAC-PDU分解为媒体访问控制专用（MAC-D) PDU,并且 基于复用逻辑信道而将数据经由MAC-D 41传送到RLC30(实体31 )。
重排序实体45各自都包含了 TSN刷新（flush)控制单元（TSN 刷新控制器）47,该单元构成了本发明的主要部分。稍后将会对这个 TSN刷新控制单元47的操作进行描述。
为了保证"按顺序传递"到RLC30，终端一侧的MAC-HS50会将 在每一个TTI (传输时间间隔）接收的下游MAC-HS PDU緩存一次， 并且对其进行排序。换句话说，根据作为MAC-HS PDU报头所给出 的传输序列号（TSN)，终端一侧的MAC-HS50对所要緩存的数据的 TSN进行排序，以使其符合顺序。
如果在先的TSN缺失，重排序实体45将在等待所述在先TSN 时已被接收的后续TSN存储在重排序緩存器中。在图4中显示了因为 数据缺失而在重排序緩存器中出现的緩存状况（累积）的一个实例。 该图描述的是这样一种情况，其中下行链路数据从UMTS陆地无线电 接入网络（UTRAN: UMTS陆地无线电接入网络）60传送到UE (用 户设备）70，并且有一个响应是与之对应。UE70中的重排序队列（重 排序队列#1, #2) 71和72 (在这里只显示了两个）构成了重排序緩 存器。从UTRAN60中的优先级队列61和62 (优先级队列#1，弁2) 输出的数据块具有队列标识数据（QID)以及TSN,并且这些数据块 被存储在与各个QID相对应的重排序队列71和72中。但是在本实例 中，UE70对数据传输QID=1，TSN=2以及QID=2，TSN=33所做出的响应是NACK。因此，重排序緩存器中缺失的TSN之后的数据块被累 积。而处于缺失的TSN之前的按顺序数据块则被传送到RLC緩存器 73。
虽然缺失的TSN的数据块被安排重新发送，但是有可能出现并 未重新发送预期TSN的情况，这包括：基站端因为某种故障而将 NACK错认为ACK的情况，重新发送的次数超出指定值的情况，等 等。在这种情况下，如果MAC-HS协议始终继续等待，那么协议操作 将会停止并且将会掉入交错状态（停滞（stall))。
对3GPP来说，这种停滞可以通过组合等待时间（基于Tl定时 器）以及接收窗口宽度（基于窗口）的限制来避免。
数据缺失的进一步的影响还在于：数据会以上述方式在重排序緩 存器中累积，直至它们符合数字顺序（按顺序）。如果频繁发生这种 情况，那么由于无法立即将接收的数据传递给更高的协议，因此低层 存储器的消耗很大。如果无法确保用于新接收的数据的存储器，也就 是说，如果检测到L2 (第二层）的存储器不足，那么终端一侧启动存 储器释放过程。用于重排序緩存器的低层存储器被规定为终端的性能 指标，并且是一种珍贵的资源。
应该指出的是，日本专利申请公开（KOKAI) 2003-264607以及 日本专利申请公开（KOKAI) 2003-283596 ^>开了在高速下行链路 分组连接系统中对终端一侧的MAC-HS所緩存的数据进行排序的处 理。
在3GPP中，重排序緩存器是在L2存储域中得到保证的，并且 L2存储器的总的大小被定义为每一个终端等级的UE性能参数（用户 设备性能参数）。用于释放使用中的存储器的过程（TSN刷新：TSN Flush过程）是依照某个规范来安排的，其中该过程应该在L2存储器 中出现了存储器不足的情况的时候执行，并且终端可以在没有中间网 络（intervening network)的情况下自动启动和实施该释放过程的执行。
TSN刷新过程的主要目的是从根本上确保存储域，当出现问题
6终的解决手段。换句话说，从系统角度来看，期望尽可能避免执行TSN刷新处理，因为数据吞吐量会受到相当大的影 响，并期望将出现问题时执行该处理所带来的影响抑制在最小限度。 由此，在考虑了执行TSN刷新时影响系统吞吐量的要素的情况下，现 在提出了一种将影响减至最小的方法。特别地，由于下列因素，系统吞吐量会因为TSN刷新而降低。1. 与下行链路调度失去同步2. RLC重发次数增加3. 由于HFN (超帧编号）异步而产生数据解码错误 下行链路数据调度主要是基于业务数据的服务质量（QoS:服务质量）而被实施的。换句话说，高等级的QoS业务数据在实施下行链 路传输方面是相对优先的。如果在緩存器不足的时候较早刷新具有较 高QoS等级的业务数据，那么优先传递的具有较高QoS的重发数据 被视为是已经接收的数据，并且该数据有可能在终端一侧被丟弃，由 此导致资源浪费。其次，RLC重发次数将会增加，由此TSN刷新处理基本上会优 先保护存储域，而对高层的传递则是在不保证"按顺序传递，，的情况下 执行的。换句话说，由于对RLC层的传递是在没有重新接收缺失数 据的情况下执行的，因此在RLC层中将会频繁执行缺失数据的重发 处理。虽然RLC层的重发在操作上是允许的，但就HSDPA吞吐量降 低同时RAN总延迟增大而言，期望将其出现频率降至最低。在图1 中显示了导致网络端的RAN总延迟、MAC-HS重发（MAC-HS环路） 以及Iub部件（Iub环路）的RLC重发（RLC环路）。从图1中可 以看出，当出现RLC环路时，由于执行了去往/来自RNC端的传输/ 接收，因此Iub环路和MAC-HS环路都会出现，由此总延迟将会变大。 第三，由于RLC UM (未应答模式）的序列号（SN)周期不足 (0-127)，因此HFN异步有可能在与连续MAC-HS PDU损失相关 联的情况下发生。假设借助于TSN刷新而进行RLC层的传递的情况， 如杲包含了两个或更多的缺失MAC-HSPDU，那么HFN异步有可能7规范，复用到1MAC-HS PDU的RLC觀 的PDU数量可以多达70个，因此上述情况是有可能发生的。鉴于上述内容，如果存在多个重排序緩存器，那么对应该受到 TSN刷新的緩存器所进行的选择以及所要刷新的緩存器的存储器大小 成为影响HSDPA吞吐量的因素，由此有必要对这些因素进行优化。本发明是在这样一种背景之下做出的，并且本发明的目的是提供 一种存储器释放方法以及接收机设备，其中该方法可以抑制和最小化 因为在HSDPA (高速下行链路分组接入）数据传输系统的接收机设 备中执行TSN刷新所导致的系统性能降低以及故障生成。发明内容依照本发明的存储器释放方法是一种HSDPA (高速下行链路分 组接入）数据传输方案的接收机设备中的存储器释放方法，其特征在 于具有以下步骤：基于重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来 对临时存储所接收的业务数据的多个重排序緩存器中的每一个进行分 级（ranking)的步骤，判断重排序緩存器需要存储器释放的步骤，以 及在判断需要执行存储器释放时，从分级的重排序緩存器中等级最低 的一个緩存器释放存储器。依照本发明，每一个重排序緩存器基于业务数据的QoS信息被 分级，并且在释放重排序緩存器的存储器的时候，存储器释放处理是 从等级最低的緩存器执行的，由此存储器释放是依照QoS信息而从优 先级最低的重排序緩存器执行的。优选地，所要释放的存储器的存储器大小是依照RLC (无线电 链路控制）的操作模式来确定的。因此，恰当存储器大小的存储器释 放处理是依照操作模式实现的。依照本发明的接收机设备是HSDPA (高速下行链路分组接入） 数据传输方案中的接收机设备，其特征在于包括：分级（ranking)装 置，用于根据重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来对临时存 储所接收的业务数据的多个重排序緩存器中的每一个进行分级，判断装置，用于判断重排序緩存器需要存储器释放，存储器释放装置，用 于在判断需要执行存储器释放时从分级的重排序緩存器中等级最低的 一个缓存器释放存储器，以及分配装置，用于分配释放了存储器的重 排序緩存器，以便将其用于新的接收数据。上述分级装置依照预定规则来对每一个重排序緩存器进行分级，或者可以通过使用接收机设备与网络约定的PDP上下文的QoS信息 并且通过判断多个重排序緩存器与QoS信息的匹配来对每一个重排 序緩存器进行分级。当检测到所使用的每个重排序緩存器的量超出指 定值的情况时，上述判断装置判断有必要释放存储器。上述存储器释 放装置从分级的重排序緩存器中等级最低的一个緩存器释放存储器。 优选地，所要释放的存储器的大小是依照RLC (无线电链路控制）的 操作模式确定的。上述分配装置对释放了存储器的重排序緩存器进行 分配，以便将其用于新的接收数据。通过执4亍本发明的TSN刷新，在基站端可以实现与优先级调度 传输策略的同步，由此可以抑制因为执行TSN刷新所导致的系统性能 降低，并且可以防止产生故障。特别地，可以实现下列效果。1. 由于存储器是从较低优先级的緩存器释放的，因此可以减小 其对系统吞吐量的影响。2. RLC重发的次数将会减少。3. HFN异步的可能性被排除。附图说明图1是显示RAN协议栈（无线电接口协议架构）和HSDPA的 重发部件的图示。图2是显示常规TSN刷新与本发明的TSN刷新之间的根本差别的图示。图3是显示构成终端一侧的MAC-HS层的实体以及对在本发明 中采取的TSN刷新处理进行控制的实体。图4描述的是显示由于数据缺失所导致的重排序緩存器的緩存状9况的接收实例。
图5是显示业务数据的QoS与緩存器之间的水平映射实例的图
示o
图6是显示重排序緩存器的QoS与业务数据之间的垂直映射实 例的图表。
图7是在本发明优选实施例中对每一个重排序緩存器进行分级 (提供优先级）的流程图。
图8是由TSN刷新控制单元执行的处理的流程图。 图9是显示包含了本发明的接收机设备的移动通信终端设备的硬 件结构概况的框图。
另一方面，对终端一侧而言，终端一侧的MAC-HS是作为基站 端的MAC-HS的对等实体（Peer Entity)而相类似地规定的。在图1 中，终端一侧的MAC-HS具有确保按照MAC-HS高层中的无线电链 路控制（RLC: Radio Link Control)协议并依照接收数据顺序号（按 顺序传递）进行传输的功能。
图3显示的是一个构成终端一侧的MAC-HS层的实体，以及一 个对在本发明中采用的传输序列号（TSN: Transmission S叫uence
4Number)刷新处理进行控制的实体。MAC-HS 50中的HARQ实体 49执行对接收到的传输块（TB)进行解码的处理，并且它还组装 MAC-HS PDU数据（PDU:协议数据单元）。如果解码处理成功， 那么它向基站端发送HARQ实体49的传递应答，并且向重排序队列 分布（Reordering Queue Distribution )实体48发送解码数据。所述 重排序队列分布单元48依照MAC-HS PDU报头中的队列ID ( QID ) 来规定重排序緩存器。重排序实体45则对每一个重排序緩存器执行数 据排序处理。分解（Disassembly)实体43将按照数字顺序（按顺序） 设置的MAC-PDU分解为媒体访问控制专用（MAC-D) PDU,并且 基于复用逻辑信道而将数据经由MAC-D 41传送到RLC30(实体31 )。
重排序实体45各自都包含了 TSN刷新（flush)控制单元（TSN 刷新控制器）47,该单元构成了本发明的主要部分。稍后将会对这个 TSN刷新控制单元47的操作进行描述。
为了保证"按顺序传递"到RLC30，终端一侧的MAC-HS50会将 在每一个TTI (传输时间间隔）接收的下游MAC-HS PDU緩存一次， 并且对其进行排序。换句话说，根据作为MAC-HS PDU报头所给出 的传输序列号（TSN)，终端一侧的MAC-HS50对所要緩存的数据的 TSN进行排序，以使其符合顺序。
如果在先的TSN缺失，重排序实体45将在等待所述在先TSN 时已被接收的后续TSN存储在重排序緩存器中。在图4中显示了因为 数据缺失而在重排序緩存器中出现的緩存状况（累积）的一个实例。 该图描述的是这样一种情况，其中下行链路数据从UMTS陆地无线电 接入网络（UTRAN: UMTS陆地无线电接入网络）60传送到UE (用 户设备）70，并且有一个响应是与之对应。UE70中的重排序队列（重 排序队列#1, #2) 71和72 (在这里只显示了两个）构成了重排序緩 存器。从UTRAN60中的优先级队列61和62 (优先级队列#1，弁2) 输出的数据块具有队列标识数据（QID)以及TSN,并且这些数据块 被存储在与各个QID相对应的重排序队列71和72中。但是在本实例 中，UE70对数据传输QID=1，TSN=2以及QID=2，TSN=33所做出的响应是NACK。因此，重排序緩存器中缺失的TSN之后的数据块被累 积。而处于缺失的TSN之前的按顺序数据块则被传送到RLC緩存器 73。
虽然缺失的TSN的数据块被安排重新发送，但是有可能出现并 未重新发送预期TSN的情况，这包括：基站端因为某种故障而将 NACK错认为ACK的情况，重新发送的次数超出指定值的情况，等 等。在这种情况下，如果MAC-HS协议始终继续等待，那么协议操作 将会停止并且将会掉入交错状态（停滞（stall))。
对3GPP来说，这种停滞可以通过组合等待时间（基于Tl定时 器）以及接收窗口宽度（基于窗口）的限制来避免。
数据缺失的进一步的影响还在于：数据会以上述方式在重排序緩 存器中累积，直至它们符合数字顺序（按顺序）。如果频繁发生这种 情况，那么由于无法立即将接收的数据传递给更高的协议，因此低层 存储器的消耗很大。如果无法确保用于新接收的数据的存储器，也就 是说，如果检测到L2 (第二层）的存储器不足，那么终端一侧启动存 储器释放过程。用于重排序緩存器的低层存储器被规定为终端的性能 指标，并且是一种珍贵的资源。
应该指出的是，日本专利申请公开（KOKAI) 2003-264607以及 日本专利申请公开（KOKAI) 2003-283596 ^>开了在高速下行链路 分组连接系统中对终端一侧的MAC-HS所緩存的数据进行排序的处 理。
在3GPP中，重排序緩存器是在L2存储域中得到保证的，并且 L2存储器的总的大小被定义为每一个终端等级的UE性能参数（用户 设备性能参数）。用于释放使用中的存储器的过程（TSN刷新：TSN Flush过程）是依照某个规范来安排的，其中该过程应该在L2存储器 中出现了存储器不足的情况的时候执行，并且终端可以在没有中间网 络（intervening network)的情况下自动启动和实施该释放过程的执行。
TSN刷新过程的主要目的是从根本上确保存储域，当出现问题
6终的解决手段。换句话说，从系统角度来看，期望尽可能避免执行TSN刷新处理，因为数据吞吐量会受到相当大的影 响，并期望将出现问题时执行该处理所带来的影响抑制在最小限度。 由此，在考虑了执行TSN刷新时影响系统吞吐量的要素的情况下，现 在提出了一种将影响减至最小的方法。特别地，由于下列因素，系统吞吐量会因为TSN刷新而降低。1. 与下行链路调度失去同步2. RLC重发次数增加3. 由于HFN (超帧编号）异步而产生数据解码错误 下行链路数据调度主要是基于业务数据的服务质量（QoS:服务质量）而被实施的。换句话说，高等级的QoS业务数据在实施下行链 路传输方面是相对优先的。如果在緩存器不足的时候较早刷新具有较 高QoS等级的业务数据，那么优先传递的具有较高QoS的重发数据 被视为是已经接收的数据，并且该数据有可能在终端一侧被丟弃，由 此导致资源浪费。其次，RLC重发次数将会增加，由此TSN刷新处理基本上会优 先保护存储域，而对高层的传递则是在不保证"按顺序传递，，的情况下 执行的。换句话说，由于对RLC层的传递是在没有重新接收缺失数 据的情况下执行的，因此在RLC层中将会频繁执行缺失数据的重发 处理。虽然RLC层的重发在操作上是允许的，但就HSDPA吞吐量降 低同时RAN总延迟增大而言，期望将其出现频率降至最低。在图1 中显示了导致网络端的RAN总延迟、MAC-HS重发（MAC-HS环路） 以及Iub部件（Iub环路）的RLC重发（RLC环路）。从图1中可 以看出，当出现RLC环路时，由于执行了去往/来自RNC端的传输/ 接收，因此Iub环路和MAC-HS环路都会出现，由此总延迟将会变大。 第三，由于RLC UM (未应答模式）的序列号（SN)周期不足 (0-127)，因此HFN异步有可能在与连续MAC-HS PDU损失相关 联的情况下发生。假设借助于TSN刷新而进行RLC层的传递的情况， 如杲包含了两个或更多的缺失MAC-HSPDU，那么HFN异步有可能7规范，复用到1MAC-HS PDU的RLC觀 的PDU数量可以多达70个，因此上述情况是有可能发生的。鉴于上述内容，如果存在多个重排序緩存器，那么对应该受到 TSN刷新的緩存器所进行的选择以及所要刷新的緩存器的存储器大小 成为影响HSDPA吞吐量的因素，由此有必要对这些因素进行优化。本发明是在这样一种背景之下做出的，并且本发明的目的是提供 一种存储器释放方法以及接收机设备，其中该方法可以抑制和最小化 因为在HSDPA (高速下行链路分组接入）数据传输系统的接收机设 备中执行TSN刷新所导致的系统性能降低以及故障生成。发明内容依照本发明的存储器释放方法是一种HSDPA (高速下行链路分 组接入）数据传输方案的接收机设备中的存储器释放方法，其特征在 于具有以下步骤：基于重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来 对临时存储所接收的业务数据的多个重排序緩存器中的每一个进行分 级（ranking)的步骤，判断重排序緩存器需要存储器释放的步骤，以 及在判断需要执行存储器释放时，从分级的重排序緩存器中等级最低 的一个緩存器释放存储器。依照本发明，每一个重排序緩存器基于业务数据的QoS信息被 分级，并且在释放重排序緩存器的存储器的时候，存储器释放处理是 从等级最低的緩存器执行的，由此存储器释放是依照QoS信息而从优 先级最低的重排序緩存器执行的。优选地，所要释放的存储器的存储器大小是依照RLC (无线电 链路控制）的操作模式来确定的。因此，恰当存储器大小的存储器释 放处理是依照操作模式实现的。依照本发明的接收机设备是HSDPA (高速下行链路分组接入） 数据传输方案中的接收机设备，其特征在于包括：分级（ranking)装 置，用于根据重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来对临时存 储所接收的业务数据的多个重排序緩存器中的每一个进行分级，判断装置，用于判断重排序緩存器需要存储器释放，存储器释放装置，用 于在判断需要执行存储器释放时从分级的重排序緩存器中等级最低的 一个缓存器释放存储器，以及分配装置，用于分配释放了存储器的重 排序緩存器，以便将其用于新的接收数据。上述分级装置依照预定规则来对每一个重排序緩存器进行分级，或者可以通过使用接收机设备与网络约定的PDP上下文的QoS信息 并且通过判断多个重排序緩存器与QoS信息的匹配来对每一个重排 序緩存器进行分级。当检测到所使用的每个重排序緩存器的量超出指 定值的情况时，上述判断装置判断有必要释放存储器。上述存储器释 放装置从分级的重排序緩存器中等级最低的一个緩存器释放存储器。 优选地，所要释放的存储器的大小是依照RLC (无线电链路控制）的 操作模式确定的。上述分配装置对释放了存储器的重排序緩存器进行 分配，以便将其用于新的接收数据。通过执4亍本发明的TSN刷新，在基站端可以实现与优先级调度 传输策略的同步，由此可以抑制因为执行TSN刷新所导致的系统性能 降低，并且可以防止产生故障。特别地，可以实现下列效果。1. 由于存储器是从较低优先级的緩存器释放的，因此可以减小 其对系统吞吐量的影响。2. RLC重发的次数将会减少。3. HFN异步的可能性被排除。附图说明图1是显示RAN协议栈（无线电接口协议架构）和HSDPA的 重发部件的图示。图2是显示常规TSN刷新与本发明的TSN刷新之间的根本差别的图示。图3是显示构成终端一侧的MAC-HS层的实体以及对在本发明 中采取的TSN刷新处理进行控制的实体。图4描述的是显示由于数据缺失所导致的重排序緩存器的緩存状9况的接收实例。
图5是显示业务数据的QoS与緩存器之间的水平映射实例的图
示o
图6是显示重排序緩存器的QoS与业务数据之间的垂直映射实 例的图表。
图7是在本发明优选实施例中对每一个重排序緩存器进行分级 (提供优先级）的流程图。
图8是由TSN刷新控制单元执行的处理的流程图。 图9是显示包含了本发明的接收机设备的移动通信终端设备的硬 件结构概况的框图。
具体实施方式
在下文中将对本发明的优选实施例进行详细描述。
图9是显示包含了本发明的接收机设备的移动通信终端设备（在 下文中将其称为终端）11的硬件结构概况的框图。该终端11具有作 为移动电话特有部件的天线201、传输/接收处理单元203、调制/解调 处理单元205、数据处理单元207、 D/A转换器209、扬声器210、 A/D 转换器211以及麦克风212。此外，终端ll还具有用于控制每一个部 件并且包含了 CPU、 ROM等设备的控制器225， ^皮控制器225用作 工作空间或临时数据存储区域的存储器227，包含了充当用户界面等 的液晶显示设备的显示单元220,以及与各种操作按键等相对应的操 作单元223。上文中的L2存储器是在存储器227中获得的。
图3显示了本实施例中的MAC和RLC的结构。本实施例在重 排序实体的TSN刷新控制单元47的操作方面具有一个特有特征。这 个TSN刷新控制单元47是由图9的控制器225中的CPU部分构成的。
在这里将会参考图2来描述常规技术中的TSN刷新处理的总体 结构与本发明的TSN刷新处理之间的差别。传统地，在接收下行链路 数据时（Sl)，如果存储器不足（S2),则执行TSN刷新并且确保存 储器中具有空白的域（S3)。另一方面，在本发明中，在完成了 RB设置时，在依照业务数据的QoS接收下行链路数据之前，重排序緩存 器被预先进行分级（S11)。在接收下行链路数据的过程中（S12)， 当存储器不足时（S13)，从等级最低的重排序緩存器执行TSN刷新 处理（S14)。由于重排序緩存器的分级是依照QoS执行的，因此这 个TSN刷新处理也对应于QoS。
应该指出的是，在选择了重排序緩存器之后，在考虑了高层协议 的操作模式的情况下，在努力减少重发次数以及保持HFN同步的情 况下确定所要刷新的緩存器的存储器大小，稍后将会对此进行详细的
描述o
如上所述，为了根据业务数据的QoS信息来执行TSN刷新，依 照每一个重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来对重排序緩 存器进行分级。但是，HSDPA下行链路数据的常规调度是基站端的 功能，并且将哪些业务数据映射到哪个緩存器取决于网络供应。依照 作为初始HSDPA版本的3GPP第5版（R5)的规定，由于网络并未 明确通知终端一侧将哪些QoS的业务数据保存到终端的每一个重排 序緩存器中，因此这一点是无法得知的。
在建立与网络端的优先级队列（Priority Queue)具有--对应
关系的重排序緩存器的过程中，每一个重排序緩存器的特征和属性 (Attribute)都会由网络端通过使用所附加或重构的DL TrCH信息 的信息单元而被通知到终端。但是，关于业务数据QoS以及緩存器的 映射信息不被通知给终端。
依照3GPP第5版的当前规定，本发明提出了下列两种方法，以 使终端即使在没有明确通知（经由信令）的情况下也可以知道每一个 重排序緩存器中存储的业务数据的QoS。
1. 依照已知的规则来执行业务数据的QoS与緩存器之间的映射。
2. 终端自动执行业务数据的QoS与緩存器之间的映射。 根据方法l，业务数据的QoS与緩存器之间的映射当前取决于网
络供应的部分是依照预定的已知规则来映射的，由此终端侧不可避免 地了解映射关系，从而可以对重排序緩存器进行分级。
ii如图5所示，当前，依照3GPP规范，业务数据的QoS和緩存 器可以被映射。在这种映射方法中，调度优先级标识符（调度优先级 指示符）（与QoS信息等价）和优先级队列（Priority Queue)之间 的映射可以任意地执行（虚线Ml和M2都是可行的）。因此，终端 一侧无法了解QoS的映射状况，除非它接收到了将哪个QoS映射到 哪个緩存器的信息。
根据本发明，映射是借助特定模式执行的（例如，低优先级调度 数据始终映射到具有较低编号ID的优先级队列），由此，在终端一 侧必然可以推导出重排序緩存器与QoS信息之间的关系。这种映射是 以半静态的方式（Semi-Static)执行的。在改变这种关系的情况下， 则借助明确的信号（信令）告知终端一侧。重排序緩存器基于映射信 息来分级。在这里应该指出的是，"半静态"意味着除非在建立和释放 呼叫之间的间隔中明确地发布一个改变指令，否则映射状态将是固定 的。
依照方法2，在终端一侧，重排序緩存器与QoS之间的映射是使 用终端和网络在建立呼叫时约定的QoS而以半静态的方式自动执行 的。HSDPA的呼叫建立是以分组数据协议（Packet Data Protocal: PDP)上下文建立过程开始的。在PDP上下文的建立过程中，与每一 个无线电承栽（Radio Bearer)关于可以在终端与网络之间提供的QoS 信息而进行协商。重排序緩存器是使用依照3GPP TS24.008规定的 "QoS属性（QoS attributes )，，中的下列项目进行分级的。
表l
用于对重排序緩存器进行分级的QoS属性
QoS属性 用途
业务类别 规定应用的类型（"流式传输"，"交互"，"后台"）
业务处理优先级 指示交互服务中每一个RB的相对优先级[0，15】 (0:逻辑错误，1:最高——15:最低）
最大比特率 最大通信速度（Okbps〜）
重排序緩存器是根据这些QoS属性的值而被分级的。以下实例显示了每一个属性的值以及緩存器等级。
表2
对重排序緩存器进行分级的实例
重排序緩存器的等级 业务类别 业务处理类别 最大比特率
0 (最高） 交互 1 —
流式传输 -(") 一
2 交互 2-4 一
3 交互 5-7 —
4 交互 8- 10
5 交互 11 - —
6 后台 -(*1) 高
7 (最低） 后台 — 低
*1对流式传输和后台而言，由于没有"业务处理优先级（Traffic Handling Priority )，，信息，因此在这里不考虑该属性值（DC: Don't Care)。
但是，在3GPP第5版的结构中，QoS属性是一个在NAS (非 接入层）层受到管理的参数，并且该信息不在MAC-HS级传送。因此， 重排序实体的TSN刷新控制单元47 (图3)有必要生成信息与重排序
緩存器之间的关系。
在图6所示的实例中，可以生成一个将QoS属性与重排序緩存 器相匹配的映射表。就本实例而言，基本上是通过使用TrCH信息以 及无线电承载（Radio Bearer)信息来推导出一种关系的。这些信息 项是由网络在请求无线电承载（RB)建立时指示的。因此，在为所建 立的每一个重排序緩存器建立RB之后，TSN刷新控制单元产生该映射表。
在结束了每个重排序緩存器中存储的业务数据的映射表生成处 理之后，每一个重排序緩存器将被分级。图7显示了一个对重排序緩 存器进行分级的流程图（提供优先级）。
从根本上讲，不同的业务类别并不被混合和存储在每一个重排序
13緩存器中。因此，在结束了 RB建立处理之后（S31),首先判断映射 在每一个重排序緩存器中的RB的业务类别（S32)。在"交互，，业务类 别（S33,是）中，数据传输/接收具有对访问请求的响应时间受限的 特性。因此，如果存在一个与上述表2所示的"业务处理优先级，，上的 高优先级RB(实例：业务处理优先级- 1 )相适应的重排序緩存器（S34, 是），则将最高等级（等级0)提供给这个緩存器（S35)。如果在步 骤S34中没有"业务处理优先级，，，则不指定等级（S36)。
如果业务类别是"流式传输"类别（S37，是），那么有必要限制 每一个数据流的延迟分发，由此緩存器将会处于下一个等级（等级1 ) (S38)。
另 一方面，较低的等级被提供给具有低"业务处理优先级"的类别 "交互，，或"后台"类别的服务（S34, S35, S39-S41)。依照图2的实 例，等级2被提供给"交互，，类别中的"业务处理优先级"值2-4，并且 等级3、等级4、以及等级5分别提供给5-7、 8-10或11或更高的值。
此外，对"后台，，类别（S37，否）来说，由于RB并未规定"业务 处理优先级"属性，因此基于RB之间的相关性的最高通信速率（最大 比特率）（S39，是）来计算QoS属性（S帕）。如果上述处理都不适 用，则为緩存器提供最低等级（S41)。在表2的实例中，当"最大比 特率，，是"高，，时，则为"低"提供等级6和等级7 (最低）。
在处理下行链路数据接收的过程中，由于图4所示的数据缺失， 接收的数据很有可能会在重排序緩存器中累积。如果緩存数据的数量 超出了规定值，那么执行TSN刷新处理。如上所述，本发明的基于 QoS的TSN刷新是由TSN刷新控制单元47控制的。
图8显示的是一个由TSN刷新控制单元47执行的处理的流程图。 该处理包括使用了 QoS信息的TSN刷新处理，以及确定所要释放的 存储器的大小（TSN—Flush)参数的处理。
如果需要执行TSN刷新（S51),那么TSN刷新控制单元47首 先根据每一个重排序緩存器保持的等级参数来搜索等级最低的重排序
14緩存器（ID) (S52)。如果在被认为是等级最低的重排序緩存器中 緩存了数据（S54，是），则将该緩存器确定为刷新目标。从较低优先 级的业务数据执行刷新的优点在于：刷新操作与数据传输调度器的操 作相同步。换句话说，在存在具有较高优先级的数据的情况下，用于 较低优先级数据的下行链路传输往往执行得较晚。因此，与高优先级 数据相比，按数字顺序（按顺序）设置低优先级数据的可能性较小， 由此即使优先执行刷新处理也不会出现问题。
接着，为重排序緩存器确定需要释放的存储器大小（数据大小）
(S55 )。 根据 3GPP TS25.321 规定的条件
(Next Expected—TSN首先，如果应用RLC AM (应答模式：应答类型数据传送模式）
(S62，是），那么TSN刷新控制单元仅仅传递数字顺序（按顺序） 的数据，由此降低重发频率。为了实现这一点，在启动用于第一缺失 数据的等待定时器（Tl定时器）的同时，TSN刷新控制单元存储第 一未接收 TSN ( First—Missing_TSN )。 通过搜索这个 First_Missing_TSN ( S63 )并将其设置成TSN—Flush参数（S64 )， 仅仅按照数字顺序（按顺序）的数据可以被传送。
另一方面，如果应用RLCUM(未确认模式：未确认类型数据传 送模式），那么RLC重发功能是不存在的，因此没有必要考虑重发 次数。或者，如果借助TSN刷新而被传递到RLC的数据包含了多个 缺失数据，那么与RLCUM的SN周期（0-127)相对应的数据很有 可能缺失。这种与SN周期相对应的缺失有可能导致用于保密的HFN
(超帧编号）异步。由于存在这种严重的影响，因此期望尽可能避免 包含了多个缺失数据的RLC传递。由此，依照本发明，在RLC UM
15模式的情况下，将HFN异步的可能性减至最小的值被选作TSN一Flush 参数。换句话说，经受一次TSN刷新处理的数据的大小将会减小。为 此目的，举例来说，它被设置成TSN—Flush=Next—Expected—TSN+1 (S65)。
根据TSN—Flush参数，TSN刷新控制单元启动TSN刷新处理， 并且将重排序緩存器中的TSN刷新数据传送到分解（Disassembly) 实体43 (S56)。特别地，用TSN一Flush参数指定的数据将被传送到 分解实体43。然后，依照TS25.321规定的MAC-HS状态变量被更新。
虽然在上文中描述了本发明的优选实施例，但是除了以上的描述 之外，在这里还可以执4于各种#~改并进行变更。
图9是显示包含了本发明的接收机设备的移动通信终端设备（在 下文中将其称为终端）11的硬件结构概况的框图。该终端11具有作 为移动电话特有部件的天线201、传输/接收处理单元203、调制/解调 处理单元205、数据处理单元207、 D/A转换器209、扬声器210、 A/D 转换器211以及麦克风212。此外，终端ll还具有用于控制每一个部 件并且包含了 CPU、 ROM等设备的控制器225， ^皮控制器225用作 工作空间或临时数据存储区域的存储器227，包含了充当用户界面等 的液晶显示设备的显示单元220,以及与各种操作按键等相对应的操 作单元223。上文中的L2存储器是在存储器227中获得的。
图3显示了本实施例中的MAC和RLC的结构。本实施例在重 排序实体的TSN刷新控制单元47的操作方面具有一个特有特征。这 个TSN刷新控制单元47是由图9的控制器225中的CPU部分构成的。
在这里将会参考图2来描述常规技术中的TSN刷新处理的总体 结构与本发明的TSN刷新处理之间的差别。传统地，在接收下行链路 数据时（Sl)，如果存储器不足（S2),则执行TSN刷新并且确保存 储器中具有空白的域（S3)。另一方面，在本发明中，在完成了 RB设置时，在依照业务数据的QoS接收下行链路数据之前，重排序緩存 器被预先进行分级（S11)。在接收下行链路数据的过程中（S12)， 当存储器不足时（S13)，从等级最低的重排序緩存器执行TSN刷新 处理（S14)。由于重排序緩存器的分级是依照QoS执行的，因此这 个TSN刷新处理也对应于QoS。
应该指出的是，在选择了重排序緩存器之后，在考虑了高层协议 的操作模式的情况下，在努力减少重发次数以及保持HFN同步的情 况下确定所要刷新的緩存器的存储器大小，稍后将会对此进行详细的
描述o
如上所述，为了根据业务数据的QoS信息来执行TSN刷新，依 照每一个重排序緩存器中存储的业务数据的QoS信息来对重排序緩 存器进行分级。但是，HSDPA下行链路数据的常规调度是基站端的 功能，并且将哪些业务数据映射到哪个緩存器取决于网络供应。依照 作为初始HSDPA版本的3GPP第5版（R5)的规定，由于网络并未 明确通知终端一侧将哪些QoS的业务数据保存到终端的每一个重排 序緩存器中，因此这一点是无法得知的。
在建立与网络端的优先级队列（Priority Queue)具有--对应
关系的重排序緩存器的过程中，每一个重排序緩存器的特征和属性 (Attribute)都会由网络端通过使用所附加或重构的DL TrCH信息 的信息单元而被通知到终端。但是，关于业务数据QoS以及緩存器的 映射信息不被通知给终端。
依照3GPP第5版的当前规定，本发明提出了下列两种方法，以 使终端即使在没有明确通知（经由信令）的情况下也可以知道每一个 重排序緩存器中存储的业务数据的QoS。
1. 依照已知的规则来执行业务数据的QoS与緩存器之间的映射。
2. 终端自动执行业务数据的QoS与緩存器之间的映射。 根据方法l，业务数据的QoS与緩存器之间的映射当前取决于网
络供应的部分是依照预定的已知规则来映射的，由此终端侧不可避免 地了解映射关系，从而可以对重排序緩存器进行分级。
ii如图5所示，当前，依照3GPP规范，业务数据的QoS和緩存 器可以被映射。在这种映射方法中，调度优先级标识符（调度优先级 指示符）（与QoS信息等价）和优先级队列（Priority Queue)之间 的映射可以任意地执行（虚线Ml和M2都是可行的）。因此，终端 一侧无法了解QoS的映射状况，除非它接收到了将哪个QoS映射到 哪个緩存器的信息。
根据本发明，映射是借助特定模式执行的（例如，低优先级调度 数据始终映射到具有较低编号ID的优先级队列），由此，在终端一 侧必然可以推导出重排序緩存器与QoS信息之间的关系。这种映射是 以半静态的方式（Semi-Static)执行的。在改变这种关系的情况下， 则借助明确的信号（信令）告知终端一侧。重排序緩存器基于映射信 息来分级。在这里应该指出的是，"半静态"意味着除非在建立和释放 呼叫之间的间隔中明确地发布一个改变指令，否则映射状态将是固定 的。
依照方法2，在终端一侧，重排序緩存器与QoS之间的映射是使 用终端和网络在建立呼叫时约定的QoS而以半静态的方式自动执行 的。HSDPA的呼叫建立是以分组数据协议（Packet Data Protocal: PDP)上下文建立过程开始的。在PDP上下文的建立过程中，与每一 个无线电承栽（Radio Bearer)关于可以在终端与网络之间提供的QoS 信息而进行协商。重排序緩存器是使用依照3GPP TS24.008规定的 "QoS属性（QoS attributes )，，中的下列项目进行分级的。
表l
用于对重排序緩存器进行分级的QoS属性
QoS属性 用途
业务类别 规定应用的类型（"流式传输"，"交互"，"后台"）
业务处理优先级 指示交互服务中每一个RB的相对优先级[0，15】 (0:逻辑错误，1:最高——15:最低）
最大比特率 最大通信速度（Okbps〜）
重排序緩存器是根据这些QoS属性的值而被分级的。以下实例显示了每一个属性的值以及緩存器等级。
表2
对重排序緩存器进行分级的实例
重排序緩存器的等级 业务类别 业务处理类别 最大比特率
0 (最高） 交互 1 —
流式传输 -(") 一
2 交互 2-4 一
3 交互 5-7 —
4 交互 8- 10
5 交互 11 - —
6 后台 -(*1) 高
7 (最低） 后台 — 低
*1对流式传输和后台而言，由于没有"业务处理优先级（Traffic Handling Priority )，，信息，因此在这里不考虑该属性值（DC: Don't Care)。
但是，在3GPP第5版的结构中，QoS属性是一个在NAS (非 接入层）层受到管理的参数，并且该信息不在MAC-HS级传送。因此， 重排序实体的TSN刷新控制单元47 (图3)有必要生成信息与重排序
緩存器之间的关系。
在图6所示的实例中，可以生成一个将QoS属性与重排序緩存 器相匹配的映射表。就本实例而言，基本上是通过使用TrCH信息以 及无线电承载（Radio Bearer)信息来推导出一种关系的。这些信息 项是由网络在请求无线电承载（RB)建立时指示的。因此，在为所建 立的每一个重排序緩存器建立RB之后，TSN刷新控制单元产生该映射表。
在结束了每个重排序緩存器中存储的业务数据的映射表生成处 理之后，每一个重排序緩存器将被分级。图7显示了一个对重排序緩 存器进行分级的流程图（提供优先级）。
从根本上讲，不同的业务类别并不被混合和存储在每一个重排序
13緩存器中。因此，在结束了 RB建立处理之后（S31),首先判断映射 在每一个重排序緩存器中的RB的业务类别（S32)。在"交互，，业务类 别（S33,是）中，数据传输/接收具有对访问请求的响应时间受限的 特性。因此，如果存在一个与上述表2所示的"业务处理优先级，，上的 高优先级RB(实例：业务处理优先级- 1 )相适应的重排序緩存器（S34, 是），则将最高等级（等级0)提供给这个緩存器（S35)。如果在步 骤S34中没有"业务处理优先级，，，则不指定等级（S36)。
如果业务类别是"流式传输"类别（S37，是），那么有必要限制 每一个数据流的延迟分发，由此緩存器将会处于下一个等级（等级1 ) (S38)。
另 一方面，较低的等级被提供给具有低"业务处理优先级"的类别 "交互，，或"后台"类别的服务（S34, S35, S39-S41)。依照图2的实 例，等级2被提供给"交互，，类别中的"业务处理优先级"值2-4，并且 等级3、等级4、以及等级5分别提供给5-7、 8-10或11或更高的值。
此外，对"后台，，类别（S37，否）来说，由于RB并未规定"业务 处理优先级"属性，因此基于RB之间的相关性的最高通信速率（最大 比特率）（S39，是）来计算QoS属性（S帕）。如果上述处理都不适 用，则为緩存器提供最低等级（S41)。在表2的实例中，当"最大比 特率，，是"高，，时，则为"低"提供等级6和等级7 (最低）。
在处理下行链路数据接收的过程中，由于图4所示的数据缺失， 接收的数据很有可能会在重排序緩存器中累积。如果緩存数据的数量 超出了规定值，那么执行TSN刷新处理。如上所述，本发明的基于 QoS的TSN刷新是由TSN刷新控制单元47控制的。
图8显示的是一个由TSN刷新控制单元47执行的处理的流程图。 该处理包括使用了 QoS信息的TSN刷新处理，以及确定所要释放的 存储器的大小（TSN—Flush)参数的处理。
如果需要执行TSN刷新（S51),那么TSN刷新控制单元47首 先根据每一个重排序緩存器保持的等级参数来搜索等级最低的重排序
14緩存器（ID) (S52)。如果在被认为是等级最低的重排序緩存器中 緩存了数据（S54，是），则将该緩存器确定为刷新目标。从较低优先 级的业务数据执行刷新的优点在于：刷新操作与数据传输调度器的操 作相同步。换句话说，在存在具有较高优先级的数据的情况下，用于 较低优先级数据的下行链路传输往往执行得较晚。因此，与高优先级 数据相比，按数字顺序（按顺序）设置低优先级数据的可能性较小， 由此即使优先执行刷新处理也不会出现问题。
接着，为重排序緩存器确定需要释放的存储器大小（数据大小）
(S55 )。 根据 3GPP TS25.321 规定的条件
(Next Expected—TSN
(S62，是），那么TSN刷新控制单元仅仅传递数字顺序（按顺序） 的数据，由此降低重发频率。为了实现这一点，在启动用于第一缺失 数据的等待定时器（Tl定时器）的同时，TSN刷新控制单元存储第 一未接收 TSN ( First—Missing_TSN )。 通过搜索这个 First_Missing_TSN ( S63 )并将其设置成TSN—Flush参数（S64 )， 仅仅按照数字顺序（按顺序）的数据可以被传送。
另一方面，如果应用RLCUM(未确认模式：未确认类型数据传 送模式），那么RLC重发功能是不存在的，因此没有必要考虑重发 次数。或者，如果借助TSN刷新而被传递到RLC的数据包含了多个 缺失数据，那么与RLCUM的SN周期（0-127)相对应的数据很有 可能缺失。这种与SN周期相对应的缺失有可能导致用于保密的HFN
(超帧编号）异步。由于存在这种严重的影响，因此期望尽可能避免 包含了多个缺失数据的RLC传递。由此，依照本发明，在RLC UM
15模式的情况下，将HFN异步的可能性减至最小的值被选作TSN一Flush 参数。换句话说，经受一次TSN刷新处理的数据的大小将会减小。为 此目的，举例来说，它被设置成TSN—Flush=Next—Expected—TSN+1 (S65)。
根据TSN—Flush参数，TSN刷新控制单元启动TSN刷新处理， 并且将重排序緩存器中的TSN刷新数据传送到分解（Disassembly) 实体43 (S56)。特别地，用TSN一Flush参数指定的数据将被传送到 分解实体43。然后，依照TS25.321规定的MAC-HS状态变量被更新。
虽然在上文中描述了本发明的优选实施例，但是除了以上的描述 之外，在这里还可以执4于各种#~改并进行变更。