用于为编码数据传输发送参数的无线网络 【技术领域】
本发明涉及到包含无线接入网和多个终端的无线网络，其中每个终端都被提供用于对要发送的特定数据进行编码，并且用于根据第一和第二帧序号以相同的方式为在无线接入网和终端之间将要建立或者重新配置的连接构成键标(KEY)。
背景技术
这种无线网络可以从第三代合作项目(3GPP)、技术标准组(TSG)RAN、工作组2(WG2)、无线接口协议结构、TS 25.331 V.3.4.1(8.5.17章)而知。对于在无线接入网和终端之间发送的编码数据来说，以透明模式由各个帧序号所构成的关键帧是必需的。根据公式或者利用无线或系统帧序号来计算表示连接帧序号的帧序号。这一连接帧序号被用于递增超帧序号。这样会发生如下情形：无线接入网和被分配终端以不同的方式去改变其超帧序号，这会导致译码掩码之间存在差异。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供无线网络，其中使得可能在无线接入网和终端内对超帧序号做出相同类型的变化。
通过具备如下特征的无线网络，可以实现该目地：
无线网络包括无线接入网和多个终端，每个终端都被提供用于对要发送的特定数据进行编码，并且用于根据第一和第二帧序号以相同的方式为在无线接入网和终端之间将要建立或者重新配置的连接构成键标，
其中第一帧序号取决于数据传输所使用的无线帧序号的周期性变化，而第二帧序号数值要取决于第一帧序号，以及
其中终端和/或无线接入网被提供用于在第一帧序号取值的基础上，去确定无线接入网内在第二帧序号形成过程中是否要发生时延。
【附图说明】
随后参考附图，进一步解释本发明的实施例实例，其中：
图1给出了包含无线接入网和多个终端的无线网络；
图2给出用于解释终端或无线接入网的各种功能的分层模型；
图3给出用于解释终端或无线接入网内编码机制的框图；以及
图4和图5给出用于解释超帧序号变化的框图。
【具体实施方式】
图1给出了无线网络，例如包含由基站和无线网络控制器(RNC)组成的无线接入网1和多个终端2到9的无线网络。无线接入网1一般包括多个基站和多个无线网络控制器。无线网络控制器(RNC)负责对参与无线业务的所有组件(例如终端2到9、基站)进行控制。基站向终端2到9发送控制数据和有用数据，这些数据都是从无线网络控制器所接收到的。
通常，终端2到9是移动台。无线接入网1内部的基站通常都是固定安置的，但是根据情况的不同，也可以是可动的或者移动的。
图1给出的网络中包括一个无线小区。然而这种网络内可以包含多个无线小区，并且终端可以在无线小区之间变化位置。
无线网络中，可以根据例如FDMA、TDMA或CDMA方法(FDMA＝频分多址接入、TDMA＝时分多址接入、CDMA＝码分多址接入)或者上述方法的组合来发送无线信号。
根据CDMA方法(这是一种特殊的码扩展方法)，用户发出的二进制信息(数据信号)每次都用不同的码序列进行调制。这种码序列内包括伪随机矩形波型信号(伪噪声码)，其速率(也被称做是码片速率)通常要大大高于二进制信息速率。伪随机矩形波型信号的矩形波型脉冲宽度被称做码片间隔Tc。1/Tc是码片速率。数据信号与伪随机矩形波型信号分别相乘或者由其调制都可以导致频谱的扩展，扩频系数为Nc＝T/Tc，其中T是数据信号矩形波型脉冲的宽度。
在至少一个终端(2到9)与无线接入网1的无线网络控制器之间，通过无线网络控制器预定的信道来传输可用数据和控制数据。信道可以由频率范围、时间范围以及例如在CDMA方法中由扩频码来确定。从基站到终端2至9的无线链路被称作下行链路，以及从终端到基站的无线链路是上行链路。这样，通过下行链路从基站向终端发送数据，并且通过上行链路从终端向基站发送数据。
例如下行链路控制信道可以被提供用于在连接建立之前，从无线网络控制器1向终端2到9广播发送控制数据。这种信道被称作下行链路广播控制信道。对于连接建立之前从终端2到9发送到无线网络控制器1的控制数据来说，可以使用例如由无线接入网1的无线网络控制器所分配的上行链路控制信道，然而其它终端2到9也可以接入该信道。可以被各个或者所有终端2到9所使用的上行链路信道被称作公共上行链路信道。在例如终端2到9和无线接入网1的无线网络控制器之间的连接建立之后，可以通过下行链路和上行链路用户信道传输可用数据。仅仅在一个发射机和一个接收机之间建立起来的信道被称作是专用信道。通常，用户信道可以是专用信道，与之相伴的是用于发送链路特定控制数据的专用控制信道。
为了在无线接入网1的无线网络控制器内包括终端2到9，具备随机接入能力的易于争用的信道可以负责完成这一功能，此后该信道被称作RACH信道(随机接入信道)。通过这种RACH信道也可以传送数据分组。被提供用于从终端2到9向无线接入网1的无线网络控制器发送数据的另一种具备随机接入能力的易于争用的信道被称作FACH信道(前向接入信道)。
为了在无线接入网1和终端之间交换可用数据，终端2到9与无线接入网1的基站保持同步是必需的。例如从GSM系统(GSM＝全球移动通信系统)可知，其中使用了FDMA和TDMA组合方法，在基于预定参数确定了适当频率范围之后，可确定帧的时间相关的位置(帧同步)，这种帧同步有助于数据传输的排序。在TDMA、FDMA和CDMA方法中，对于终端和基站的数据同步来说，这种帧总是必需的。这种帧内可以包含各种子帧，或者与几个其它连续帧一起构成超帧。为了简单，一般从被称作参考帧的帧开始。
可以参考图2中给出的分层模型或协议结构，来解释通过无线接入网1和终端2到9之间的无线接口所进行的控制数据和可用数据的交换(例如比较第三代合作项目(3GPP)、技术标准组(TSG)RAN、工作组2(WG2)、无线接口协议结构、TS 25.301 V.3.6.0(2000-09))。分层模型中包括三个协议层：物理层PHY、包含MAC和RLC子层的数据链路层(图2中给出了RLC子层的各种形式)以及RRC层。MAC子层负责媒体接入控制，RLC子层用于无线链路控制，并且RRC层用于无线资源控制。RRC层负责终端2到9与无线接入网1的无线网络控制器之间的信令。RLC子层被用于去控制终端2到9与无线接入网1的无线网络控制器之间的无线链路。RRC层通过控制链路10和11去控制MAC层和PHY层。这样RRC层可以控制MAC层和PHY层的配置。物理层PHY向MAC层提供传递链路12。MAC层向RLC层提供可用逻辑连接13。应用可以通过接入点14去到达访问RLC层。
在这种无线网络内，出于安全和保密的原因，数据可以以编码的形式通过无线接口传送，以避免以非授权方式对数据进行窃听。这种编码过程是在数据链路层内执行的(例如在RLC或MAC层内)。如图3所示，数据D与编码掩码M通过异或操作(XOR)相组合，结果得到编码数据流C_D。在编码功能模块16中可以构成编码掩码M，该模块可以与编码算法一起进行工作，并且可以接收密钥CK、计数COUNT-C以及其它在此没有进一步示出的参数P作为输入。计数COUNT-C具有32比特长。对于不同的RLC链路类型(RLC确认模式传输，即带有分组头和序号以及在此基础上的重复传输；RLC非确认模式传输，即带有分组头和序号，但是没有重复传输；RLC透明模式传输，即没有分组头和序号)，它的构成方式是不同的。对于RLC透明模式内的所有链路来说，COUNT-C的低7位比特由连接帧序号(CFN)确定，该序号也由7个比特组成，并且根据由基站通过广播或分布信道所发出的系统帧序号(SFN)来确定。在每个帧变化之后，系统帧序号SFN都会作模4096的递增。对于电路交换业务和分组交换业务的链路而言，COUNT-C本身是有所区别的。电路交换业务内的所有链路都使用相同的COUNT-C数值。分组交换业务内的所有链路也都使用相同的COUNT-C数值，但它又与电路交换业务内的数值不同。对于RLC确认模式中的每个单独链路来说，COUNT-C的低12位比特由分组头的12比特序号来确定；对于RLC非确认模式的每个单独链路来说，COUNT-C的低7位比特由分组头的7比特序号来确定，使得选择非RLC透明模式传输的不同连接的COUNT-C数值一般是互不相同的。
按照随后的指示，根据20比特数START去计算COUNT-C的剩余比特，这些比特被称作超帧序号(HFN)：
当为电路交换业务(CS)和分组交换业务(PS)建立RRC链路时，终端向无线网络控制器通告所存储的20比特数值START-CS和20比特数值START-PS。这些数值为电路交换业务和分组交换业务内的链路去初使化超帧序号HFN的高20比特。相应地，当RRC链路被清除时，可以根据可用的超帧序号HFN，为电路交换业务和分组交换业务内的各个链路构成被存储的START-CS数值和START-PS数值，因为可以从所有可用COUNT-C数值中计算最大值。
在RLC透明模式传输中，连接帧序号CFN有回绕时，或者RLC确认模式传输或RLC非确认模式传输的序号有回绕时，超帧序号HFN总是会递增。由于通常在终端和无线网络控制器内都会发生这种情况，所以总能将相同的COUNT-C取值用于对单独链路进行编码和译码，使得可以正确地实施译码。
然而在RACH信道被用于上行链路数据以及FACH信道被用于下行链路数据之后，当为终端分配专用信道时(从在小区级别上得知终端的定位、并且终端通过RACH信道发送上行链路数据以及通过FACH信道接收下行链路数据的状态(CELL_FACH)变换到终端通过专用信道接收上行链路和下行链路数据的状态(CELL_DCH))，或者在经过非同步硬切换变换到新小区的情况下，在RLC透明模式传输中就会出现终端和无线网络控制器内的超帧序号HFN的相等问题。非同步硬切换被理解为：在与原小区的连接被切断(非同步)之前终端还不知道新小区的系统帧序号SFN，而且直到原小区的链路被切断(硬切换)才能打开与新小区的链路的情况。这种情况下，在无线网络控制器一侧就不清楚终端是否对超帧序号HFN进行了递增，这样就使得终端内的超帧序号HFN与无线网络控制器内的HFN有所不同。
除此之外，无线网络控制器通过发送消息PCR(物理信道重新配置)(比较3GPP TS 25.331 v3.4.1)，给出从状态CELL_FACH到状态CELL_DCH的变化，此消息用于通知终端通过专用信道接收和发送应该使用的代码。从状态CELL_FACH变化到状态CELL_DCH之后，终端通过如下公式计算CELL_DCH状态的有效帧序号CFN
CFN＝((SFN*38400-DOFF*512)/38400)mod 256
其中SFN表示小区的系统帧序号，其中终端利用专用信道，以及DOFF表示终端指定号码，根据这一数值无线网络控制器可以广播发送各个终端的传输时刻(比较3GPP TS 25.331 V.3.4.1(第8.5.17章))。在消息PCR中向终端通告DOFF。
从状态CELL_FACH变化到状态CELL_DCH时，将发生：由当前系统帧序号SFN(根据上述公式计算得到)判定到实现与基站的物理下行链路信号同步之后，终端可能判定连接帧序号CFN，该序号接近于255(例如253)。如图4所示，其中TE表示终端，FZ表示无线接入网，以及CFN表示连接帧序号。参考符号17指示终端内计算得到的连接帧序号CFN(等于253)，并且参考符号18指示最大连接帧序号CFN(等于255)。在实现了与基站的物理下行链路信号的同步之后，终端发送其上行链路信号。如果无线网络控制器与终端的物理上行链路信号同步，例如仅仅在终端与物理下行链路信号同步之后的4个无线帧，则无线网络控制器不会去根据双方已知的系统帧序号SFN来确定连接帧序号CFN直到以下时刻，即其中根据上式计算得到的连接帧序号CFN是数值1(与图4的参考符号19相比)。在终端一侧，已有连接帧序号CFN的回绕，这会导致终端内的超帧序号HFN递增。在无线网络控制器内，连接帧序号CFN的取值为1，在此之后无线网络控制器与物理上行链路信号实现同步(即连接帧序号还没有回绕)，使得超帧序号HFN不会递增。这样的结果是，终端和无线网络控制器内的超帧序号HFN与所得到的COUNT-C取值都是不同的，因此不再能够正确地进行译码。
无线网络控制器激活时刻的通告(包含连接帧序号CFN)在此有助于超帧序号HFN递增，在此时刻可以真正地递增超帧序号HFN。由于无线网络控制器本身可以预先判定新连接帧序号CFN(该序号被终端在实现与基站的下行链路信号的同步之后使用)，因此无线网络控制器可以估计到：能够预计连接帧序号CFN的回绕，并且可以设置激活时间到例如连接帧序号CFN＝20。应该考虑直到无线网络控制器实现与物理上行链路信号的同步之前的最大时间长度，在此之后终端实现与那之前的物理下行链路信号的同步，以及只有在无线网络控制器实现与物理上行链路信号的同步之后，无线网络控制器才能够肯定终端也与物理下行链路信号实现了同步，并且这样就可以切换使用新连接帧序号CFN。在消息PCR内或者能够引入从状态CELL_FACH到状态CELL_DCH变化的另一消息内，应该包括用于递增超帧序号HFN的激活时刻。
作为传输用于递增超帧序号HFN的激活时刻的替代，无线网络控制器还可以适当地把物理下行链路信号进行延迟。
当在非同步硬切换条件下，终端改变小区时，也会出现相同的问题，但当发送消息PCR(或其它可以引入硬切换的消息)时，无线网络控制器仍然不能得知新小区中的系统帧序号SFN(由于该序号不是由终端所确定的)。由于在使用有效连接帧序号CFN时，无线网络控制器必须知道新小区内何时会出现回绕，因此通过激活时间来解决同步问题是不太可能的。由于原小区并不知道无线网络控制器的新小区中的系统帧序号SFN，而且在已知公式内包含了新小区的系统帧序号SFN，因此通过已知计算公式，原小区的无线网络控制器并不能为新小区的连接帧序号CFN指示适当的激活时间。
在非同步硬切换以及在变换到新小区之后，终端还是通过如下公式来计算有效连接帧序号CFN：
CFN＝((SFN*38400-DOFF*512)/38400)mod 256
其中SFN表示新小区内的系统帧序号，其中终端还是利用专用信道，以及DOFF再次表示终端指定号，根据它无线网络控制器可以广播发送各个终端的传输时刻(比较3GPP TS 25.331 V3.4.1(第8.5.17章))。在消息PCR中已经向终端通告了DOFF。
通过随后的两步测量来提供一种补救方法，以解决终端和无线网络控制器内的不同超帧序号HFN的发展：
通过第一测量，定义小于256的最小连接帧序号CFN_min，该序号规定最小连接帧序号CFN_min与255之间的减活间隔，在实现与下行链路信号的同步之后，从这个序号开始，终端在连接帧序号CFN的下一个回绕处不递增超帧序号HFN，并且直到该下一个回绕，才发送与基站同步的上行链路信号。最小连接帧序号CFN_min可以在消息PCR内单独地通知给终端，或者当作小区规定数值，通过广播信道通知给所有终端。
通过第二测量，在变换小区之后，终端通告由其所确定的连接帧序号CFN。在终端实现与物理下行链路信号的同步，并且借助于上述公式判定到新小区中的连接帧序号CFN之后，终端的RRC层向无线网络控制器发送消息PCRC(物理信道重新配置完成)，通过这一消息，终端可以确认物理信道的重新配置，消息内包含第一次判定到的连接帧序号CFN_first。对下文所描述的规则(超帧序号HFN根据该规则递增或不递增)来说，要由RRC层发送的消息PCRC在连接帧序号CFN_first之后至少一个无线帧内被发送是非常重要的。然而这一消息可能已经通过新小区内的专用信道被发送，然后该新小区假设无线网络控制器已经与上行链路信号实现同步。
另一种情况中，这一消息也可以通过新小区的RACH信道被发送。在实现与物理上行链路信号的同步之后，无线网络控制器也为新小区判定连接帧序号CFN。由于终端和无线网络控制器都利用相同的系统帧序号SFN去判定连接帧序号CFN，因此它们是相同的。然而这仍不清楚并且更加特别的是当判定到的连接帧序号CFN较小时(例如20，而在这一点上讲，150就可以认为是较大)在发送消息PCRC以及在无线网络控制器最终接收到该消息之间，是否已经估计了新的连接帧序号CFN。然后在共同发送的连接帧序号CFN_first内通告该信息。应遵循如下准则：1.令CFN_current表示在接收到并且对消息PCRC译码之后，无线网络控制器内RRC层的连接帧序号。在接收到消息PCRC之后，如果下式成立，则无线网络控制器并不递增超帧序号HFN：
CFN_current-CFN_first＞02.接收到消息PCRC之后，如果下式成立，则无线网络控制器递增超帧序号HFN一次：
CFN_current-CFN_first＜＝0
按照上述情况，由于不可能在相同的无线帧内发送和接收消息PCRC，因此在CFN_current＝CFN_first的情况下，应该需要进行递增，其原因在于终端的RRC层在生成该消息之后，要等待至少一个无线帧才能发送该消息。因此CFN_current＝CFN_first只能是意味着CFN_current或CFN_first所表示的无线帧分别相距256个无线帧。
参考图5来进一步解释上述过程。参考符号20表示终端TE与物理下行链路信号实现同步的时刻。随后，终端计算第一连接帧序号CFN_first(例如CFN_first＝221)(参考符号21)，然后通过消息PCRC，发送给无线接入网的无线网络控制器FZ(参考符号22和23)。在无线网络控制器内对消息PCRC评估之后，计算当前连接帧序号CFN_current(参考符号24)，并且相互比较CFN_first和CFN_current。
这一过程以及减活过程可以被用于从状态CELL_FACH向状态CELL_DCH的变化过程中。
由于连接帧序号CFN具有256的周期，因此通过这一过程，并且只有在判定到的CFN_first和CFN_current之间的无线帧的个数不会超过256时，才能使超帧序号HFN可以为一个终端和无线网络控制器保持同步。通常会是这种情况。然而可以想像得到，在非常不利的情况下，由于频繁的重复传输，消息PCRC的传输要求256个无线帧甚至是更多无线帧。如果要覆盖所有这些情况，则代替构成CFN_current和CFN_first的连接帧序号CFN，还必须要使用广义连接帧序号CFN*，其中连接帧序号CFN*源于系统帧序号SFN，用模M计算，而不是模256。
CFN*＝((SFN*38400-DOFF*512)/38400)mod M其中M＝256L，L可以采用2、4、8、16。则满足如下条件：CFN*_current-CFN*_first＞0不存在连接帧序号CFN的回绕。因此，不会递增超帧序号HFN。-256＜CFN*_current-CFN*_first＜＝0恰恰存在一个连接帧序号CFN的回绕。因此，超帧序号HFN递增一次。-512＜CFN*_current-CFN*_first＜＝-256恰恰存在两个连接帧序号CFN的回绕。因此，超帧序号HFN递增两次。
总之，存在公式：-256k＜CFN*_current-CFN*_first＜＝-256(k-1)，k＝1，2，...，L；恰恰存在k个连接帧序号CFN的回绕。因此，超帧序号HFN递增k次。
如果满足k＜＝L，则这些等式可以在无线网络控制器内生成正确的超帧序号HFN，即L可以选择成使得广义连接帧序号CFN*可以将一个回绕作为其最大值。