无线通讯系统中防止数据传输死锁的方法及装置转让专利
申请号 : CN200510103924.5
文献号 : CN1761260B
文献日 : 2010-06-09
发明人 : 江孝祥
申请人 : 创新音速有限公司
摘要 :
无线通讯系统的接收状态查询方法包含在一预定时间内暂禁查询，以及于暂禁查询期间触发一查询功能机制。该方法还包含在该预定时间期满后，确认没有安排传输或重传协议数据单元，选择协议数据单元，安排重传，以执行查询。其中该查询机制为一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元”机制，也就是当在首传缓冲存储器中用来第一次传输的最后一个协议数据单元被安排传输时，触发该查询机制。
权利要求 :
1.一种在无线通讯系统中具有防止数据传输死锁的方法，其中在数据传输时进行接收状态查询，该方法包含：在一预定时间内暂禁查询；
于查询被暂禁期间，触发一查询功能；
在该预定时间期满后，确认没有安排传输或重传任何协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元；以及选择协议数据单元，安排重传，以执行该查询；
其中该查询功能是由一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发，也就是当在首传缓冲存储器中用来第一次传输的最后一个协议数据单元被安排传输时，触发该查询功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该被选定的协议数据单元为最后一个至少被传输过一次的协议数据单元。
3.根据权利要求1所述的方法，当传送窗的大小小于该无线通讯系统中协议数据单元的序号空间的一半时，其中该被选定的协议数据单元为任何一已传输过但尚未确认收讫的协议数据单元。
4.一种在无线通讯系统中具有防止数据传输死锁的的装置，该装置在数据传输时进行接收状态查询，包含：在一预定时间内暂禁查询的部件；
于查询被暂禁期间，触发一查询功能的部件；
在该预定时间期满后，确认没有安排传输或重传任何协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元的部件；以及选择协议数据单元，安排重传，以执行该查询的部件；
其中该查询功能是由一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发，也就是当在首传缓冲存储器中用来第一次传输的最后一个协议数据单元被安排传输时，触发该查询功能。
5.根据权利要求4所述的装置，其中该被选定的协议数据单元为最后一个至少被传输过一次的协议数据单元。
6.根据权利要求4所述的装置，其中当传送窗的大小小于该无线通讯系统中协议数据单元的序号空间的一半时，该被选定的协议数据单元为任何已传输过但尚未确认收讫的协议数据单元。
7.根据权利要求4所述的装置，该装置为移动电话、个人数字助理、手提式无线电收发机、基站或管控基站的控制台。
说明书 :
技术领域
本发明是相关于无线通讯系统，尤指一种用于第三代移动通讯系统(3GPP)中用来加强查询机制，以避免数据传输死锁的装置与方法。
背景技术
随着信息时代的来临，各种移动通讯的需求日益增加，迫使企业发展出愈来愈精密复杂的通讯标准。第三代移动通讯联盟(3GPP)即为一应运而生的国际标准通讯协议制定组织。该组识所制定的一整套第三代移动通讯规范中，与本发明密切相关的规范为：25.322 V6.1.0(2004-06)无线链接控制(RLC)协议规格，提供全球移动电信系统(UMTS)有关数据传输控制协议的技术性说明书。(请参考文献3GPP TS 25.322)
这些标准利用三层子层方式来达成通讯。请参考第1图。第1图为三层式通讯协议的方块图。在典型的无线环境中，有第一站台10以及一个或是多个第二站台20。于第一站台10中有应用程序(application)13，其包含消息(message)11并经由第三层接口12将消息11传递至第二站台20。第三层接口12可产生一些第三层信令消息(signaling message)14用来控制第三层的运作。第三层接口12通过第二层伺服数据单元(Layer 2 SDU)15将消息11或者第三层信令消息14传递至第二层接口16。第二层伺服数据单元15可为任何长度。第二层接口16将第二层伺服数据单元15转换成一个或多个第二层协议数据单元(Layer 2 PDU)17。每一第二层协议数据单元17为固定长度，且被传递到第一层接口18。该协议数据单元的特定长度是依照上述参考文献中传输站台的无线链接控制层所指定的。第一层接口18是物理层，将数据传递至第二站台20。被传送的数据通过第二站台20中的第一层接口28接收，并重组成一个或者多个协议数据单元27而后上传至第二层接口26。第二层接口26接收协议数据位27并产生一个或者多个第二层伺服数据单元25。第二层伺服数据单元25被上传至第三层接口(Layer 3)22。第三层接口22依序将第二层伺服数据单元25转换回消息21或者第三层信令消息24，并交由第三层接口22处理。其中，消息21应与第一站台10中由应用程序13所产生的原始消息11完全相同，且第三层信令消息24应与由第三层接口12所产生的原始信令消息14完全相同。将已接收的消息21上传至应用程序23。(特别注意到本发明所用的专业术语，协议通讯单元PDU是指某一子层与较低子层间相互传递的数据单元，而伺服数据单元SDU是指某一子层与较高子层间相互传递的数据单元。)
上面所提到的协议规范包含三种数据传输模式：透传模式(transparentmode，TM)、确认模式(acknowledged mode，AM)、以及非确认模式(unacknowledged mode，UM)。由于本发明只与确认模式(AM)有关，先前技术的讨论范围只局限在与确认模式相关的数据。
所谓的确认模式是由于接收站台需回报数据接收状况给该传送站台，以确认消息或部分消息是否已被成功地接收到。藉由该接收站台所回报的数据，该传送站台得以继续传送更多的数据或者重传先前已传输过但尚未成功收讫的数据。此一功能的需求使得此种传输模式需要花费更多的传送时间以及成本。利用传送站台中的无线链接控制层需要设法减少上述花费的冲击。可以藉由小心控制发送给该接收站台要求传回确认消息(像是接收状态报告)的要求数目来完成目的。当该传送站台送出协议数据单元并将该协议数据单元的查询位(polling bit)设为1时，代表要求(request)该接收站台回报接收状态报告(status report)，此操作称为「查询」。请参考第2图。第2图为确认模式协议数据单元30的构造方块图。确认模式协议数据单元30包含预定数目的八字节，亦即如上所述，特定通讯系统中每个确认模式协议数据单元有其固定的长度。确认模式协议数据单元30的第一个八字节31包含数据/控制(D/C)位310用来标示该协议数据单元的种类是「数据」或者「控制」，又包含该协议数据单元序号(SN)311的前七位。第二字节32包含该序号剩下的五个位320、查询位321、以及二位的标头延伸字段(header extensionfield)322。该十二位的序号是接收站台用来重建原始消息，而该标头延伸字段(HE)是用来指示接下来的八字节，即第三字节33是数据字节还是长度指针字段(LI)加上延伸位。如确认模式协议数据单元30所示，第三个字节33为长度指标字段330及延伸位331；长度指针字段330是用来标示出数据区块35的最后一个字节在协议数据单元30中的位置。一个确认模式协议数据单元可能包含不只一个的长度指针字段，因此延伸位331是用来标示接下来的八字节是数据字节还是另一长度指针字段加上延伸位。因此第一长度指标字段330与最后一长度指标字段340之间可能包含有数个长度指标字段。由于每个协议数据单元必须符合预定的长度，纵使数据35不足以填满全部的字节，协议数据单元30仍无法缩短，可将填充字段(padding)36填入剩余的字节。
特别要注意的是查询位321。其功能是促使该接收站台在收到任何协议数据单元后，如果其查询位的值为1，则需回报接收状态报告。请参考第3图，该图描述于传送站台41与接收站台42间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。一连串的协议数据单元400-405依序从传送站台41送到接收站台42，当传送最后一个协议数据单元405时，将其查询位设为1。根据所接收的协议数据单元405，接收站台42送出接收状态报告406回传送站台41当作回应。
将该协议数据单元的查询位设为1的触发功能是由先前提到的无线链接控制的上层所决定的。文中所讨论的通讯系统，可决定在以下的任一种事件发生时，触发查询：
(1)在首次传输缓冲存储器中的最后一个协议数据单元被传输时。
(2)在重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元被传输时。
(3)于「定时催询定时器」期满时。(此称为「定时催询」功能，也就是当一查询被送出一段预定时间后，如仍未收到接收状况回报，即触发另一查询，进行催询。)
(4)一定量的协议数据单元被送出时。(此称为「定量PDU查询」功能，每当预定数目的协议数据单元被排定传输或重传时，触发查询。)
(5)一定量的伺服数据单元被送出时。(此称为「定量SDU查询」功能，每当预定数目的伺服数据单元被排定传输时，触发查询。)
(6)达到传送窗的特定百分比进度时。(此称为「传送窗进度查询」功能，当传送到传送窗的特定百分比进度时，触发查询。)
(7)一段预定时间已逾时时。(此称为「周期式定时查询」功能，换言之，定期地触发查询。)
此外，该上层可能决定启用一个暂禁查询功能。在查询被送出时，启动定时器，称为「查询暂禁定时器」。于此定时器计时期间，暂时禁止送出查询。于计时期间，如有查询被触发，该查询会被延迟至该定时器期满后才送出。于「查询暂禁定时器」计时期间，如有多个查询被触发，当该定时器期满后，只送出一个查询。
先前技术中由3GPP TS 25.322所揭露的查询流程图，可以概括于第4图所示的流程图：
步骤1000：流程开始。
步骤1001：系统检查是否有新的协议数据单元等候传输。假如有，程序继续进行到步骤1010。否则，程序进行到步骤1002。
步骤1002：系统检查是否有回报欠收的协议数据单元等候重传。假如有，程序继续进行到步骤1011。否则，程序进行到步骤1003。
步骤1003：系统检查是否有查询功能已被触发。假如有，程序继续进行到步骤1004。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1004：系统检查查询是否被暂时禁止。假如查询未被暂时禁止，程序继续进行到步骤1005。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1005：启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为1。
步骤1006：系统检查是否没有安排传输或重传任何的协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元。假如检查结果是肯定的话，程序继续进行到步骤1007。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1007：系统检查在步骤1003中的查询功能是否由「定时催询」或者「周期性定时查询」功能之一所触发。假如是，程序继续进行到步骤1008。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1008：系统选择合适的协议数据单元来重传，以传递查询位。
步骤1009：系统安排重传该选定的协议数据单元。程序继续进行到步骤1016。
步骤1010：系统安排传输新的协议数据单元。程序继续进行到步骤1012。
步骤1011：系统安排重传回报欠收(NACKed)的协议数据单元。
步骤1012：系统检查是否已触发查询功能。假如有，程序继续进行到步骤1013。否则，程序进行到步骤1015。
步骤1013：系统检查查询功能是否被暂时禁止。假如查询被暂时禁止，程序继续进行到步骤1015。否则，程序进行到步骤1014。
步骤1014：启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为1。
步骤1015：不启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为0。
步骤1016：系统将该协议数据单元送至较低子层以供传输。
步骤1017：程序中止。
请参考第5图，说明与第3图类似的消息顺序图的特征，且保留同样的指标号码。假设无线链接控制层的上层决定传送站台应启动下列五种查询触发功能：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元。
传送站台41会依序将六个协议数据单元400-405送出(其序号SN依序为0、1、2、3、4、5)。当第四个协议数据单元403(SN＝3)被安排传输时，每Poll_PDU(＝4)个PDU的「定量PDU查询」功能被触发，因此，将第四个协议数据单元403的查询位设为1。当协议数据单元403(SN＝3)经由较低子层传送之后，同时启动定时催询定时器(Timer_Poll，200ms)45与查询暂禁定时器(Timer_Poll_Prohibit，250ms)43。该传送端继续安排传输第五个(SN＝4)及第六个(SN＝5)协议数据单元(即PDU 404、405)。当协议数据单元405(SN＝5)被送出后，因为没有别的协议数据单元需要被传送，该「首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元」触发会被启动；由于该查询暂禁定时器仍未期满，查询的操作延迟48，因此第六个协议数据单元405被传送出，但将其查询位设为0，而不设为1。假定第三个协议数据单元402(SN＝2)在无线传输期间遗失了。当该接收站台收到第四个协议数据单元403(其查询位设为1)，该接收站台送出接收状态报告406回报成功接收并确认收讫PDU400、401、403(SN＝0、1、3)，但PDU 402(SN＝2)回报欠收。假设接收状态报告406在无线传输期间遗失了。
在一时间点46，定时催询定时器45期满(逾时)，然而因为查询暂禁定时器43仍未期满，被定时催询定时器45所启动的查询触发49也会被延迟。在一时间点44当查询暂禁定时器43期满后，纵使存在有两个被延迟的查询触发48、49，只会启动一次查询，且通过PDU 402a送出。协议数据单元PDU402a系为重传已传送但尚未被确认收讫的协议数据单元PDU 400(因接收状态报告406遗失，传送站台41并不知道接收站台42已收到该协议数据单元PDU400)。当收到协议数据单元PDU 402a后，接收站台42送出接收状态报告407回报给传送站台41，确认收讫协议数据单元PDU 400、401、403、404、405(SN＝0、1、3、4、5)并回报欠收协议数据单元PDU 402(SN＝2)。于是，通过习知的方法即可知道让传送站台41重传PDU 402，并将其查询位设为1(未显示于第5图中)。
在第5图中，于时间点46，该查询暂禁定时器43期满后，没有回报欠收的协议数据单元或是其它新的伺服数据单元要安排传输且6个协议数据单元400-405都是已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元(步骤1006检查通过)，有一个被延迟的查询是由「定时催询」所触发(步骤1007检查通过)，因此，可利用第4图中步骤1008、1009、1016所提到的，选择合适的协议数据单元送出查询。该合适的协议数据单元可以是序号SN＝VT(S)-1，亦即连续送出的最后一个协议数据单元(如第5图中的PDU 405)。VT(S)系为一由该传送站台所维持的「传送状态」变量；每当协议数据单元第一次被传输时将该变数加1，然而当协议数据单元被重传时VT(S)不变。
除了该序号为SN＝VT(S)-1的协议数据单元外，当所设定的传送窗大小小于2048时，任何未被确认收讫的协议数据单元(如第5图中的PDU 400-404)都可以被选为该合适的协议数据单元，并安排其重传以进行查询。「传送窗大小」系传送站台收到接收站台的接收状态回报之前，所能传送协议数据单元的最大数目。同样的，该参数的实际数值亦由上层所决定。
很遗憾地，在先前技术中有几种情况可能造成数据传输「死锁」(deadlock)的状况。请考虑以下的例子，假设与上述第5图的例子完全相同，即该传送站台通过上层的设定，允许下列五种查询触发：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元。
请参考第6图，其描述目前的例子。考虑传输协议数据单元PDU 400-405，除了本例中PDU 402传输成功且接收状态报告406确认收讫PDU 400-403(SN＝0-3)亦传输成功外，在传送站台41与接收站台42之间的传输与第5图的例子完全相同。根据先前技术，在时间点47，会取消定时催询定时器45的计时。尽管「首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元」查询触发被延迟至时间点44，传送站台不会安排传输或重传任何协议数据位。这是因为虽然步骤1006检查过关(没有安排传输或重传任何协议数据位，而且有两个协议数据单元PDU 404、405已传送过但尚未被确认收讫)，但是步骤1007要求查询必需是由「定时催询」或「周期性定时查询」两个功能之一所启动这一关的检查未通过所至。以本例而言，定时催询定时器45于时间点47被取消，而且由于上层没有启动「周期性定时查询」功能，根据上述3GPP TS 25.322或第4图所提及的先前技术，传送站台41在接收到接收状态报告406之后会持续闲置，不会安排定传输或重传任何的协议数据单元以进行查询。于是，在无法收到确认收讫第五个及第六个协议数据单元404、405的接收状态报告情况下，传送站台41无法将该服务数据单元的传输确认回报给上层。因此，在传输站台及接收站台的无线链接控制层无法继续运作，形成所谓的「数据传输死锁」的状况。
因此，当运用3GPP无线通讯系统时，需要一个方法来防止上述无线链接控制层死锁的状态发生。
这些标准利用三层子层方式来达成通讯。请参考第1图。第1图为三层式通讯协议的方块图。在典型的无线环境中，有第一站台10以及一个或是多个第二站台20。于第一站台10中有应用程序(application)13，其包含消息(message)11并经由第三层接口12将消息11传递至第二站台20。第三层接口12可产生一些第三层信令消息(signaling message)14用来控制第三层的运作。第三层接口12通过第二层伺服数据单元(Layer 2 SDU)15将消息11或者第三层信令消息14传递至第二层接口16。第二层伺服数据单元15可为任何长度。第二层接口16将第二层伺服数据单元15转换成一个或多个第二层协议数据单元(Layer 2 PDU)17。每一第二层协议数据单元17为固定长度，且被传递到第一层接口18。该协议数据单元的特定长度是依照上述参考文献中传输站台的无线链接控制层所指定的。第一层接口18是物理层，将数据传递至第二站台20。被传送的数据通过第二站台20中的第一层接口28接收，并重组成一个或者多个协议数据单元27而后上传至第二层接口26。第二层接口26接收协议数据位27并产生一个或者多个第二层伺服数据单元25。第二层伺服数据单元25被上传至第三层接口(Layer 3)22。第三层接口22依序将第二层伺服数据单元25转换回消息21或者第三层信令消息24，并交由第三层接口22处理。其中，消息21应与第一站台10中由应用程序13所产生的原始消息11完全相同，且第三层信令消息24应与由第三层接口12所产生的原始信令消息14完全相同。将已接收的消息21上传至应用程序23。(特别注意到本发明所用的专业术语，协议通讯单元PDU是指某一子层与较低子层间相互传递的数据单元，而伺服数据单元SDU是指某一子层与较高子层间相互传递的数据单元。)
上面所提到的协议规范包含三种数据传输模式：透传模式(transparentmode，TM)、确认模式(acknowledged mode，AM)、以及非确认模式(unacknowledged mode，UM)。由于本发明只与确认模式(AM)有关，先前技术的讨论范围只局限在与确认模式相关的数据。
所谓的确认模式是由于接收站台需回报数据接收状况给该传送站台，以确认消息或部分消息是否已被成功地接收到。藉由该接收站台所回报的数据，该传送站台得以继续传送更多的数据或者重传先前已传输过但尚未成功收讫的数据。此一功能的需求使得此种传输模式需要花费更多的传送时间以及成本。利用传送站台中的无线链接控制层需要设法减少上述花费的冲击。可以藉由小心控制发送给该接收站台要求传回确认消息(像是接收状态报告)的要求数目来完成目的。当该传送站台送出协议数据单元并将该协议数据单元的查询位(polling bit)设为1时，代表要求(request)该接收站台回报接收状态报告(status report)，此操作称为「查询」。请参考第2图。第2图为确认模式协议数据单元30的构造方块图。确认模式协议数据单元30包含预定数目的八字节，亦即如上所述，特定通讯系统中每个确认模式协议数据单元有其固定的长度。确认模式协议数据单元30的第一个八字节31包含数据/控制(D/C)位310用来标示该协议数据单元的种类是「数据」或者「控制」，又包含该协议数据单元序号(SN)311的前七位。第二字节32包含该序号剩下的五个位320、查询位321、以及二位的标头延伸字段(header extensionfield)322。该十二位的序号是接收站台用来重建原始消息，而该标头延伸字段(HE)是用来指示接下来的八字节，即第三字节33是数据字节还是长度指针字段(LI)加上延伸位。如确认模式协议数据单元30所示，第三个字节33为长度指标字段330及延伸位331；长度指针字段330是用来标示出数据区块35的最后一个字节在协议数据单元30中的位置。一个确认模式协议数据单元可能包含不只一个的长度指针字段，因此延伸位331是用来标示接下来的八字节是数据字节还是另一长度指针字段加上延伸位。因此第一长度指标字段330与最后一长度指标字段340之间可能包含有数个长度指标字段。由于每个协议数据单元必须符合预定的长度，纵使数据35不足以填满全部的字节，协议数据单元30仍无法缩短，可将填充字段(padding)36填入剩余的字节。
特别要注意的是查询位321。其功能是促使该接收站台在收到任何协议数据单元后，如果其查询位的值为1，则需回报接收状态报告。请参考第3图，该图描述于传送站台41与接收站台42间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。一连串的协议数据单元400-405依序从传送站台41送到接收站台42，当传送最后一个协议数据单元405时，将其查询位设为1。根据所接收的协议数据单元405，接收站台42送出接收状态报告406回传送站台41当作回应。
将该协议数据单元的查询位设为1的触发功能是由先前提到的无线链接控制的上层所决定的。文中所讨论的通讯系统，可决定在以下的任一种事件发生时，触发查询：
(1)在首次传输缓冲存储器中的最后一个协议数据单元被传输时。
(2)在重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元被传输时。
(3)于「定时催询定时器」期满时。(此称为「定时催询」功能，也就是当一查询被送出一段预定时间后，如仍未收到接收状况回报，即触发另一查询，进行催询。)
(4)一定量的协议数据单元被送出时。(此称为「定量PDU查询」功能，每当预定数目的协议数据单元被排定传输或重传时，触发查询。)
(5)一定量的伺服数据单元被送出时。(此称为「定量SDU查询」功能，每当预定数目的伺服数据单元被排定传输时，触发查询。)
(6)达到传送窗的特定百分比进度时。(此称为「传送窗进度查询」功能，当传送到传送窗的特定百分比进度时，触发查询。)
(7)一段预定时间已逾时时。(此称为「周期式定时查询」功能，换言之，定期地触发查询。)
此外，该上层可能决定启用一个暂禁查询功能。在查询被送出时，启动定时器，称为「查询暂禁定时器」。于此定时器计时期间，暂时禁止送出查询。于计时期间，如有查询被触发，该查询会被延迟至该定时器期满后才送出。于「查询暂禁定时器」计时期间，如有多个查询被触发，当该定时器期满后，只送出一个查询。
先前技术中由3GPP TS 25.322所揭露的查询流程图，可以概括于第4图所示的流程图：
步骤1000：流程开始。
步骤1001：系统检查是否有新的协议数据单元等候传输。假如有，程序继续进行到步骤1010。否则，程序进行到步骤1002。
步骤1002：系统检查是否有回报欠收的协议数据单元等候重传。假如有，程序继续进行到步骤1011。否则，程序进行到步骤1003。
步骤1003：系统检查是否有查询功能已被触发。假如有，程序继续进行到步骤1004。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1004：系统检查查询是否被暂时禁止。假如查询未被暂时禁止，程序继续进行到步骤1005。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1005：启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为1。
步骤1006：系统检查是否没有安排传输或重传任何的协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元。假如检查结果是肯定的话，程序继续进行到步骤1007。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1007：系统检查在步骤1003中的查询功能是否由「定时催询」或者「周期性定时查询」功能之一所触发。假如是，程序继续进行到步骤1008。否则，程序中止于步骤1017。
步骤1008：系统选择合适的协议数据单元来重传，以传递查询位。
步骤1009：系统安排重传该选定的协议数据单元。程序继续进行到步骤1016。
步骤1010：系统安排传输新的协议数据单元。程序继续进行到步骤1012。
步骤1011：系统安排重传回报欠收(NACKed)的协议数据单元。
步骤1012：系统检查是否已触发查询功能。假如有，程序继续进行到步骤1013。否则，程序进行到步骤1015。
步骤1013：系统检查查询功能是否被暂时禁止。假如查询被暂时禁止，程序继续进行到步骤1015。否则，程序进行到步骤1014。
步骤1014：启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为1。
步骤1015：不启动查询功能，将下一个送出的协议数据单元的查询位设为0。
步骤1016：系统将该协议数据单元送至较低子层以供传输。
步骤1017：程序中止。
请参考第5图，说明与第3图类似的消息顺序图的特征，且保留同样的指标号码。假设无线链接控制层的上层决定传送站台应启动下列五种查询触发功能：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元。
传送站台41会依序将六个协议数据单元400-405送出(其序号SN依序为0、1、2、3、4、5)。当第四个协议数据单元403(SN＝3)被安排传输时，每Poll_PDU(＝4)个PDU的「定量PDU查询」功能被触发，因此，将第四个协议数据单元403的查询位设为1。当协议数据单元403(SN＝3)经由较低子层传送之后，同时启动定时催询定时器(Timer_Poll，200ms)45与查询暂禁定时器(Timer_Poll_Prohibit，250ms)43。该传送端继续安排传输第五个(SN＝4)及第六个(SN＝5)协议数据单元(即PDU 404、405)。当协议数据单元405(SN＝5)被送出后，因为没有别的协议数据单元需要被传送，该「首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元」触发会被启动；由于该查询暂禁定时器仍未期满，查询的操作延迟48，因此第六个协议数据单元405被传送出，但将其查询位设为0，而不设为1。假定第三个协议数据单元402(SN＝2)在无线传输期间遗失了。当该接收站台收到第四个协议数据单元403(其查询位设为1)，该接收站台送出接收状态报告406回报成功接收并确认收讫PDU400、401、403(SN＝0、1、3)，但PDU 402(SN＝2)回报欠收。假设接收状态报告406在无线传输期间遗失了。
在一时间点46，定时催询定时器45期满(逾时)，然而因为查询暂禁定时器43仍未期满，被定时催询定时器45所启动的查询触发49也会被延迟。在一时间点44当查询暂禁定时器43期满后，纵使存在有两个被延迟的查询触发48、49，只会启动一次查询，且通过PDU 402a送出。协议数据单元PDU402a系为重传已传送但尚未被确认收讫的协议数据单元PDU 400(因接收状态报告406遗失，传送站台41并不知道接收站台42已收到该协议数据单元PDU400)。当收到协议数据单元PDU 402a后，接收站台42送出接收状态报告407回报给传送站台41，确认收讫协议数据单元PDU 400、401、403、404、405(SN＝0、1、3、4、5)并回报欠收协议数据单元PDU 402(SN＝2)。于是，通过习知的方法即可知道让传送站台41重传PDU 402，并将其查询位设为1(未显示于第5图中)。
在第5图中，于时间点46，该查询暂禁定时器43期满后，没有回报欠收的协议数据单元或是其它新的伺服数据单元要安排传输且6个协议数据单元400-405都是已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元(步骤1006检查通过)，有一个被延迟的查询是由「定时催询」所触发(步骤1007检查通过)，因此，可利用第4图中步骤1008、1009、1016所提到的，选择合适的协议数据单元送出查询。该合适的协议数据单元可以是序号SN＝VT(S)-1，亦即连续送出的最后一个协议数据单元(如第5图中的PDU 405)。VT(S)系为一由该传送站台所维持的「传送状态」变量；每当协议数据单元第一次被传输时将该变数加1，然而当协议数据单元被重传时VT(S)不变。
除了该序号为SN＝VT(S)-1的协议数据单元外，当所设定的传送窗大小小于2048时，任何未被确认收讫的协议数据单元(如第5图中的PDU 400-404)都可以被选为该合适的协议数据单元，并安排其重传以进行查询。「传送窗大小」系传送站台收到接收站台的接收状态回报之前，所能传送协议数据单元的最大数目。同样的，该参数的实际数值亦由上层所决定。
很遗憾地，在先前技术中有几种情况可能造成数据传输「死锁」(deadlock)的状况。请考虑以下的例子，假设与上述第5图的例子完全相同，即该传送站台通过上层的设定，允许下列五种查询触发：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元。
请参考第6图，其描述目前的例子。考虑传输协议数据单元PDU 400-405，除了本例中PDU 402传输成功且接收状态报告406确认收讫PDU 400-403(SN＝0-3)亦传输成功外，在传送站台41与接收站台42之间的传输与第5图的例子完全相同。根据先前技术，在时间点47，会取消定时催询定时器45的计时。尽管「首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元」查询触发被延迟至时间点44，传送站台不会安排传输或重传任何协议数据位。这是因为虽然步骤1006检查过关(没有安排传输或重传任何协议数据位，而且有两个协议数据单元PDU 404、405已传送过但尚未被确认收讫)，但是步骤1007要求查询必需是由「定时催询」或「周期性定时查询」两个功能之一所启动这一关的检查未通过所至。以本例而言，定时催询定时器45于时间点47被取消，而且由于上层没有启动「周期性定时查询」功能，根据上述3GPP TS 25.322或第4图所提及的先前技术，传送站台41在接收到接收状态报告406之后会持续闲置，不会安排定传输或重传任何的协议数据单元以进行查询。于是，在无法收到确认收讫第五个及第六个协议数据单元404、405的接收状态报告情况下，传送站台41无法将该服务数据单元的传输确认回报给上层。因此，在传输站台及接收站台的无线链接控制层无法继续运作，形成所谓的「数据传输死锁」的状况。
因此，当运用3GPP无线通讯系统时，需要一个方法来防止上述无线链接控制层死锁的状态发生。
发明内容
一种用于无线通讯系统中进行接收状态查询的方法，其包含在一预定时间内暂禁查询，以及于暂禁查询期间触发一查询功能。该方法还包含在该预定时间期满后，确定没有安排传输或重传协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元，选择协议数据单元，安排重传，以执行该查询。其中该查询功能是由一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发，也就是当在首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元被安排第一次传输时，触发该查询功能。
本发明还提供了一种具有防止数据传输死锁功能的无线电装置，该无线电装置在数据传输时进行接收状态查询，包含：控制电路，其包含：中央处理器(CPU)，用来执行命令；及存储器，耦接该中央处理器，用来储存程序代码；以及无线电收发器，耦接该控制电路，用来传送及接收无线电信号；其中该中央处理器执行以下操作：在一预定时间内暂禁查询；于查询被暂禁期间，触发一查询功能；在该预定时间期满后，确认没有安排传输或重传任何协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元；以及选择协议数据单元，安排重传，以执行该查询。其中该查询功能是由一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发，也就是当在首传缓冲存储器中用来第一次传输的最后一个协议数据单元被安排传输时，触发该查询功能。
本发明还提供了一种具有防止数据传输死锁功能的无线电装置，该无线电装置在数据传输时进行接收状态查询，包含：控制电路，其包含：中央处理器(CPU)，用来执行命令；及存储器，耦接该中央处理器，用来储存程序代码；以及无线电收发器，耦接该控制电路，用来传送及接收无线电信号；其中该中央处理器执行以下操作：在一预定时间内暂禁查询；于查询被暂禁期间，触发一查询功能；在该预定时间期满后，确认没有安排传输或重传任何协议数据单元，且有已传送过但尚未被确认收讫的协议数据单元；以及选择协议数据单元，安排重传，以执行该查询。其中该查询功能是由一“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发，也就是当在首传缓冲存储器中用来第一次传输的最后一个协议数据单元被安排传输时，触发该查询功能。
附图说明
第1图为已知第三代移动通讯联盟(3GPP)所订三层式通讯协议的方块图。
第2图为先前技术中确认模式协议数据单元(AMD PDU)的构造方块图。
第3图为先前技术中描述于传送站台与接收站台间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。
第4图为先前技术的查询流程图。
第5图为先前技术中另一于传送站台与接收站台间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。
第6图为先前技术中无线通讯系统数据传输死锁状况的消息顺序图。
第7图为本发明中较佳的实施例，描述确认模式协议数据单元传输的消息顺序图。
第8图为本发明中较佳的实施例的流程图。
第9图为根据本发明所发展出的无线电装置的方块图。
[主要元件标号说明]
10 第一站台 11 消息
12 第三层接口 13 应用程序
14 信令消息 15 第二层伺服数据单元
16 第二层接口 17 第二层协议数据单元
18 第一层接口
20 第二站台 21 消息
22 第三层接口 23 应用程序
24 信令消息 25 第二层伺服数据单元
26 第二层接口 27 第二层协议数据单元
28 第一层接口 30 确认模式协议数据单元
31 第一字节
32 第二字节 33 第三字节
34 第四字节 35 数据
36 最末字节 310 数据/控制位
311、320 序号 321 查询位
322 标头延伸字段 330、340 长度指标字段
331、341 延伸位 360 填充字段
40 无线通讯系统 41 传送站台
42 接收站台 43 查询暂禁定时器
45 定时催询定时器 44、46、47 时间点
48、49 查询触发
400、401、402、403、404、405、402a 协议数据单元
406、407 接收状态报告
1000-1017 步骤
70 无线通讯系统
71 传送站台
72 接收站台
73 查询暂禁定时器
75、75a 定时催询定时器
74、76、77 时间点
78 延迟查询
700、701、702、703、704、705、705a 协议数据单元
706、707 接收状态报告
100 无线电装置 106 控制电路
106c 中央处理器 106m 存储器
107 程序代码 108 无线电收发器
第2图为先前技术中确认模式协议数据单元(AMD PDU)的构造方块图。
第3图为先前技术中描述于传送站台与接收站台间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。
第4图为先前技术的查询流程图。
第5图为先前技术中另一于传送站台与接收站台间传输确认模式协议数据单元的消息顺序图。
第6图为先前技术中无线通讯系统数据传输死锁状况的消息顺序图。
第7图为本发明中较佳的实施例，描述确认模式协议数据单元传输的消息顺序图。
第8图为本发明中较佳的实施例的流程图。
第9图为根据本发明所发展出的无线电装置的方块图。
[主要元件标号说明]
10 第一站台 11 消息
12 第三层接口 13 应用程序
14 信令消息 15 第二层伺服数据单元
16 第二层接口 17 第二层协议数据单元
18 第一层接口
20 第二站台 21 消息
22 第三层接口 23 应用程序
24 信令消息 25 第二层伺服数据单元
26 第二层接口 27 第二层协议数据单元
28 第一层接口 30 确认模式协议数据单元
31 第一字节
32 第二字节 33 第三字节
34 第四字节 35 数据
36 最末字节 310 数据/控制位
311、320 序号 321 查询位
322 标头延伸字段 330、340 长度指标字段
331、341 延伸位 360 填充字段
40 无线通讯系统 41 传送站台
42 接收站台 43 查询暂禁定时器
45 定时催询定时器 44、46、47 时间点
48、49 查询触发
400、401、402、403、404、405、402a 协议数据单元
406、407 接收状态报告
1000-1017 步骤
70 无线通讯系统
71 传送站台
72 接收站台
73 查询暂禁定时器
75、75a 定时催询定时器
74、76、77 时间点
78 延迟查询
700、701、702、703、704、705、705a 协议数据单元
706、707 接收状态报告
100 无线电装置 106 控制电路
106c 中央处理器 106m 存储器
107 程序代码 108 无线电收发器
具体实施方式
为了克服上述先前技术的问题，以下面的例子描述本发明中一较佳的实施例。
假设该传送站台与该接收站台的架构与上述第5图与第6图的例子相同，该传送端上层决定启动下列五种查询触发功能：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
再者，假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元(SN＝0、1、2、3、4、5)。
比照先前技术的例子，如第7图所描述的例子中，接收站台72成功接收到全部的协议数据单元700-705(SN＝0-5)。其中当第四个协议数据单元703偕同查询一起被接收后，接收站台72送出接收状态报告706，确认收讫协议数据单元PDU 700-703(SN＝0-3)。在时间点77，当定时催询定时器75尚未期满前，传送站台71成功收到接收状态报告706，因此传送站台71取消定时催询定时器75，于是在时间点76当定时催询定时器75原定的期满时间点时，并无任何的查询会被启动。于时间点74，查询暂禁定时器73期满时，传送站台71有一个延迟传输的查询78。目前为止，传送站台71没有安排传输或重传任何协议数据单元。值得注意的是，当传送站台71收到接收报告706后，会取消定时催询定时器75，因此不会有定时催询的查询触发发生。依据本发明，当查询暂禁定时器73期满后，会检查是否有已被传输过但尚未被确认收讫的协议数据单元。本例中，因为已被传送过的协议数据单元704、705尚未被确认收讫，传送站台71会重传协议数据单元705a且将其查询位设为1。当接收站台72收到协议数据单元705a，会回传接收报告707确认收讫该等协议数据单元PDU 700-705(SN＝0-5)。传送站台71即可将该服务数据单元的传输确认送至上层，因此该上层可以继续运作，避免发生死锁的情况。
本发明的方法可以避免数据传输死锁的情况发生。
本发明可以软件或固件的方式实行于无线通讯系统上，或者其它类似的架构中。本发明的方法可以概括成以下的步骤(请参考第8图)：
在第8图中，第4图的步骤1007被取代为步骤1007a。换言之，假设在步骤1003中不是被「定时催询」功能跟「周期式定时查询」功能所触发，而是被“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发的话，仍会重传合适的协议数据单元。现只将步骤1007a描述于下，因为其它的步骤跟第4图的完全相同。
步骤1007a：系统检查于步骤1003中被触发的查询机制是否为“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元”机制。假如检查结果是肯定的，程序继续进行到步骤1008。否则，程序中止于步骤1017。
请参考第9图。第9图为根据本发明所发展出的无线电装置的方块图。该无线电装置100包含控制电路106以及无线电收发器108。其中，无线电收发器108，耦接该控制电路106，系用来传送及接收无线电信号。控制电路106包含中央处理器106c用来执行命令，以及存储器106m，耦接该中央处理器106c，用来储存程序代码107。其中，存储器106m所储存的程序代码107，系用来执行上面所述的防止数据传输死锁的方法。无线电装置100通过无线电收发器108接收无线电信号，并将该无线电信号交由中央处理器106c处理，中央处理器106c会依序执行存储器106m中所储存的程序代码107。
以上所述的实施例仅用来说明本发明，并不局限本发明的范畴。本发明中的无线电装置，可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、手提式无线电收发机、移动电话网络端的基站、移动电话网络端管控基站的控制台或其它使用无线传输的装置。
综上所述，本发明提供一种具有防止数据传输死锁功能的方法及装置，用来解决无线通讯数据传输所遇到的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
假设该传送站台与该接收站台的架构与上述第5图与第6图的例子相同，该传送端上层决定启动下列五种查询触发功能：
(1)首传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(2)重传缓冲存储器中的最后一个协议数据单元；
(3)定时催询(定时催询定时器的长度Timer_Poll＝200ms)；
(4)定量协议数据单元(定量值Poll_PDU＝4)；以及
(5)定量伺服数据单元(定量值Poll_SDU＝4)。
再者，假设上层未启动「传送窗进度查询」功能跟「周期式定时查询」功能；假设该查询暂禁功能的定时器长度Timer_Poll_Prohibit＝250ms；另外，假设上层要求送出伺服数据单元，且要求于传送成功后，需回报上层传送成功的消息；并假设该伺服数据单元被分段成六个协议数据单元(SN＝0、1、2、3、4、5)。
比照先前技术的例子，如第7图所描述的例子中，接收站台72成功接收到全部的协议数据单元700-705(SN＝0-5)。其中当第四个协议数据单元703偕同查询一起被接收后，接收站台72送出接收状态报告706，确认收讫协议数据单元PDU 700-703(SN＝0-3)。在时间点77，当定时催询定时器75尚未期满前，传送站台71成功收到接收状态报告706，因此传送站台71取消定时催询定时器75，于是在时间点76当定时催询定时器75原定的期满时间点时，并无任何的查询会被启动。于时间点74，查询暂禁定时器73期满时，传送站台71有一个延迟传输的查询78。目前为止，传送站台71没有安排传输或重传任何协议数据单元。值得注意的是，当传送站台71收到接收报告706后，会取消定时催询定时器75，因此不会有定时催询的查询触发发生。依据本发明，当查询暂禁定时器73期满后，会检查是否有已被传输过但尚未被确认收讫的协议数据单元。本例中，因为已被传送过的协议数据单元704、705尚未被确认收讫，传送站台71会重传协议数据单元705a且将其查询位设为1。当接收站台72收到协议数据单元705a，会回传接收报告707确认收讫该等协议数据单元PDU 700-705(SN＝0-5)。传送站台71即可将该服务数据单元的传输确认送至上层，因此该上层可以继续运作，避免发生死锁的情况。
本发明的方法可以避免数据传输死锁的情况发生。
本发明可以软件或固件的方式实行于无线通讯系统上，或者其它类似的架构中。本发明的方法可以概括成以下的步骤(请参考第8图)：
在第8图中，第4图的步骤1007被取代为步骤1007a。换言之，假设在步骤1003中不是被「定时催询」功能跟「周期式定时查询」功能所触发，而是被“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元被传输”事件所触发的话，仍会重传合适的协议数据单元。现只将步骤1007a描述于下，因为其它的步骤跟第4图的完全相同。
步骤1007a：系统检查于步骤1003中被触发的查询机制是否为“首传缓冲存储器中最后一个协议数据单元”机制。假如检查结果是肯定的，程序继续进行到步骤1008。否则，程序中止于步骤1017。
请参考第9图。第9图为根据本发明所发展出的无线电装置的方块图。该无线电装置100包含控制电路106以及无线电收发器108。其中，无线电收发器108，耦接该控制电路106，系用来传送及接收无线电信号。控制电路106包含中央处理器106c用来执行命令，以及存储器106m，耦接该中央处理器106c，用来储存程序代码107。其中，存储器106m所储存的程序代码107，系用来执行上面所述的防止数据传输死锁的方法。无线电装置100通过无线电收发器108接收无线电信号，并将该无线电信号交由中央处理器106c处理，中央处理器106c会依序执行存储器106m中所储存的程序代码107。
以上所述的实施例仅用来说明本发明，并不局限本发明的范畴。本发明中的无线电装置，可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、手提式无线电收发机、移动电话网络端的基站、移动电话网络端管控基站的控制台或其它使用无线传输的装置。
综上所述，本发明提供一种具有防止数据传输死锁功能的方法及装置，用来解决无线通讯数据传输所遇到的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。