CN101064587A - 确认模式下无线链路控制协议的控制数据单元的重传方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确认模式下无线链路控制协议的控制数据单元的重传方法，包括：在控制数据单元中添加状态变量，在每次发送控制数据单元的过程中将所述状态变量都打上系统时间标签；如果收到所述控制数据单元的否认回答，则计算当前系统时间与所述时间标签的差值，通过所述差值进行所述控制数据单元的重发控制，降低重发频率。本发明能有效解决WCDMA系统中重传资源浪费的问题，可以有效的提高带宽利用率，节省系统资源。
Description
技术领域
本发明涉及宽带码分多址系统，特别是涉及无线网络控制器协议确认模式下的一种控制数据单元的重传策略。
背景技术
在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中，位于RNC(无线网络控制器)网元的RLC(Radio Link Control，无线链路控制)协议层有三种数据传送方式：透明模式(TM)、非确认模式(UM)和确认模式(Acknowledged mode，AM)。其中AM模式通过数据发送方和数据接收方之间的发送——确认流程，保证数据的可靠性传输，协议构架如附图1所示。数据发送流程为：
a)Sender(发送器)接收从高层发送来的RLC SDU(Service Data Unit服务数据单元)，生成RLC PDU(Protocol Data Unit控制数据单元)；
b)Sender根据发送能力，发送RLC PDU，更新发送窗口，并且RLC PDU存于重传序列中，直到发送窗口闭合停止发送AMD PDU；
c)Receiver RLC协议层接收RLC AMD PDU，如果正确接收，Receiver向Sender发送ACK(确认应答)状态报告(ACK STATUS REPORT)，否则发送NACK(否认回答)(NACK STATUS REPORT)；
d)Sender接收Receiver的状态报告，根据状态报告的类型，如果为ACK，则将重传序列中的相应的RLC PDU删除，更新发送窗口，如果为NACK，则重新发送相应的RLC PDU，重新发送的RLC PDU的优先级高于第一次发送的RLCPDU。
Sender发送AMD PDU个数受TFC(传输格式)控制，因此，发送的有效速率受重传的AMD PDU的个数限制，当重传的AMD PDU数量上升时，就会导致有效的数据发送速率下降。
根据3GPP TS 25.322协议，Receiver进行状态报告(STATUS REPORT)由三种情况触发：
a)当收到的AMD PDU中的Polling bit位为1
b)当检测到有AMD PDU丢失
c)当Timer_Status_Periodic定时器超时
以上条件只要具备其中之一，并且状态报告禁止定时器Timer_Status_Prohibit处于无效或者超时状态，Receiver就会向Sender发送状态报告，Sender根据状态报告确定下个调度周期内发送AMD PDU的总量(包括重传的AMD PDU)。
在实际应用中，对于高速业务，由于RLC AM模式的最大发送窗口为4096的限制，为避免发送窗口的闭合，通常要求Receiver及时的向Sender发送STATUS REPORT，使得Sender能够及时的更新滑动窗口，保证业务数据的正常传送。假设业务速率为V，AMD PDU的有效数据净荷为b，发送窗口为W。那么，对于发送窗口来说，收到第一个STATUS的最迟的时间为Wb/V，因此，如果业务速率越大，要求的时间间隔就越短。相应的，对于Receiver来说，当接收到第一个AMD PDU后，最迟要在Wb/V-T时间间隔后发出STATUSREPORT，其中T为网络环回延迟。
以T为100ms计算(比较优的RLC AM模式下的网络环回延迟)，设W为4096(最大窗口)，b＝320bit(3GPP推荐的RLC PDU净荷)，业务速率为7Mbps，那么，就要求Receiver最迟在80ms后，就要发送STATUS REPORT给Sender，以保证发送窗口不闭合，设这个值为R。否则Sender在180ms后，由于发送窗口闭合，会导致数据发送量为0。
假设Sender在t1时刻收到了A PDU的NACK状态报告，重发A PDU。对于Sender，此次重发的状态报告要在180ms后才能收到，而对于Receiver，最迟80ms后又要向Sender进行状态报告，并且仍旧会将A PDU报告给Sender，通知Sender A PDU丢失，状态报告将在Sender重发A PDU后130ms就接收到(假设Sender到Receiver的网络延迟与Receiver到Sender的网络延迟相等)。那么，对于Sender来说，就对A PDU进行了不必要的重传处理，浪费了传输带宽。
在通常情况下，AMD PDU的Polling bit间隔最大为128个pdu，当tti＝10ms，rlc pdu size＝320时，业务速率为4M时，每隔10ms，Sender就会通过设置AMD PDU中的Polling bit位，来触发一次Receiver的状态报告(STATUS REPORT)，而Receiver的状态报告禁止定时器一般设置20ms，以网络时延100ms计算，至少为网络误码率的6倍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种确认模式下无线链路控制协议的控制数据单元的重传方法，解决在高速率业务中现有技术的重传资源的浪费问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种确认模式下无线链路控制协议的控制数据单元的重传方法，其特点在于，包括：在控制数据单元中添加状态变量，在每次发送控制数据单元的过程中将所述状态变量都打上系统时间标签；如果收到所述控制数据单元的否认回答，则计算当前系统时间与所述时间标签的差值，通过所述差值进行所述控制数据单元的重发控制，降低重发频率。
上述的方法，其特点在于，通过所述差值进行所述控制数据单元的重发控制，包括：判断所述差值是否大于门限值，是则重发所述控制数据单元，否则放弃重发。
上述的方法，其特点在于，进一步包括如下步骤：
步骤一，无线链路控制协议层的发送器接收来自高层的控制数据单元；
步骤二，所述发送器在所述控制数据单元中添加状态变量，并将所述状态变量打上系统时间标签；
步骤三，所述发送器将所述控制数据单元发往无线链路控制协议层的接收器，并且将所述控制数据单元存入重传序列；
步骤四，所述发送器接收来自所述接收器的状态报告，如果所述状态报告为所述控制数据单元的否认回答，则计算当前系统时间与所述时间标签的差值；
步骤五，判断所述差值是否大于门限值，是则更新所述控制数据单元的系统时间标签并转到步骤三以重发所述控制数据单元，否则放弃重发。
上述的方法，其特点在于，所述门限值是根据无线链路控制协议中的状态报告间隔t和网络环回延迟T来设定。
上述的方法，其特点在于，如果t＞T，则设置所述门限值为-1，并且在所述步骤五中还包括：如果所述门限值为-1则退出处理流程的步骤；如果t＜T，则设置所述门限值为X％T，其中参数X为根据实际应用配置的值。
上述的方法，其特点在于，所述参数X为80。
上述的方法，其特点在于，所述步骤四中还包括：如果所述状态报告为所述控制数据单元的确认回答，则根据正确接收的所述控制数据单元的序列号，更新发送窗口，保证发送窗口不发生闭合。
上述的方法，其特点在于，所述步骤二中还包括：所述发送器根据当前发送窗口的状况以及系统传输格式，确定当前能够发送的控制数据单元的个数。
本发明的技术效果在于：
本发明采用将重传队列中的PDU打上时间戳方法，在需要重传时，计算当前时刻与PDU的时间戳的差值，当差值的门限大于某个门限时，才进行重传，否则放弃重传来降低网络多余重传开销。采用本发明所述的方法，能有效解决WCDMA系统中，采用RLC AM模式的高速业务RLC PDU重传资源浪费的问题，可以有效的提高带宽利用率，节省系统资源。
附图说明
图1是RLC AM模式协议构架示意图；
图2是本发明提供的RLC AM模式重传方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
本发明方法主要是，添加RLC状态变量(RLC State Variable)VT(TAG)，当AMD PDU被发送时(包括重发)，将VT(TAG)打上系统时间标签。如果收到这个PDU的NACK，那么计算当前系统时间与时间标签VT(TAG)的差值，如果差值大于门限TimeThreshold，那么重发这个AMD PDU，并且更新状态变量VT(TAG)，否则放弃重发。通过这种方式来降低AMD PDU的重发频率，提高系统资源和带宽利用率。
对于门限TimeThreshold的设置，与RLC AM协议中的Status Report间隔网络环回延迟有关。其中Status Report间隔于协议中的Polling相关参数及方式和Status Report相关参数有关。假设Status Report间隔为t，网络环回延迟为T，那么可以采用如下设置策略：
如果t＞T，即Status Report间隔时间大于网络环回延迟，那么设置TimeThreshold为-1，表明在数据发送和接收的处理中，不进行本方案的处理(也就是说，如果状态报告间隔大于网络环回延迟，那么，不进行本发明进行的相关处理，即在重传丢失的PDU时，需要判断上一次重传和这次重传的时间间隔于门限的比值)；
如果t＜T，即Status Report间隔时间小于网络环回延迟，那么设置TimeThreshold＝T*80％，其中，百分比为一个可以配置的值，以在实际应用中灵活掌握。
图2是本发明提供的RLC AM模式重传方法流程图，如图所示，本发明方法包括如下步骤：
步骤201：Sender RLC协议层接收高层的RLC AMD PDU(编号为a)；
步骤202：Sender向Receiver发送RLC AMD PDU，并且将其存入重传序列；
步骤203：将更新当前发送的AMD PDU的状态变量VT(TAG)；
步骤204：判断Sender是否接收到Receiver发送来的状态报告(StatusReport)，是则执行步骤205，否则返回步骤204；
步骤205：判断是否为NACK，是则执行步骤206，否则返回步骤201；
步骤206：根据状态报告内容，得知需要重新编号为a的AMD PDU；Sender判断是否SystemTime-VT(TAG)＞TimeThreshold，是则跳转步骤201，Sender重新发送a号AMD PDU，更新状态变量VT(TAG)的值；否则跳转步骤204以等待接收下一个状态报告。
本发明方法还可以细分成如下步骤：
1)Sender AM RLC实体接收从高层发送的RLC SDU
2)根据系统参数设置，AM RLC实体将RLC SDU进行分割或者级联，构建RLC AMD PDU
3)根据当前发送窗口的状况以及系统传输格式，确定当前能够发送的PDU的个数
4)将重传的PDU的状态变量VT(TAG)打上系统时间标签
5)将PDUs发送给Receiver，并且将所发送的AMD PDUs存入重传序列
6)Receiver接收到Sender发送的PDU后，根据状态报告系统参数的设置，向Sender发送Status Report
7)Sender接收到Receiver后，根据正确接收的PDU的序列号(SequenceNumber)，更新发送窗口，保证发送窗口不发生闭合的情况
8)针对重传队列中的没有被正确接收的AMD PDUs(NACK)，Sender计算SystemTime-VT(TAG)，其中SystemTime为系统当前时间，VT(TAG)为AMD PDU发送时打上的时间标签
9)如果SystemTime-VT(TAG)＞TimeThreshold，那么重传当前PDU，否则，对Status Report中的NACK不予响应，其中，TimeThreshold为时间门限，设置与网络时延、RLC AM模式下的Polling和Status相关参数的设置有关
设置网络上行延迟80ms，下行延迟60ms，Status Report报告间隔为20ms，在第46个TTI(TTI＝10ms)时，接收方接收到Sequence Number为113的错误RLC AMD PDU。发送Status Report通知接收方此PDU丢失。接收方在第54TTI时接收到这个状态报告，重传第113号RLC AMD PDU，由于状态报告间隔为20ms，因此，从第46个TTI开始，48、50、52、54、56、58TTI都会发送状态报告，在第60TTI的时候，接收方收到了发送方在54TTI时重传的113号AMD PDU，在状态报告中就通知发送方不用重传113号AMD PDU。发送方在56、58、60、62、64、66TTI会接收到丢失113号AMD PDU的状态报告，进行重传。在第68TTI时接收方才会收到发送方在60TTI时发送的113号PDU的ACK，不进行重传。因此，发送方在第68TTI时不再重传113号AMD PDU。对于发送方来说，在56至66TTI时对113号AMD PDU进行重传都是重复的，浪费了系统带宽。
综上所述，本方法通过设置AMD PDU时间标签的方法，可以有效解决WCDMA高速率业务中，由于重传所造成的资源浪费和降低带宽利用率的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。
Claims (8)
1、一种确认模式下无线链路控制协议的控制数据单元的重传方法，其特征在于，包括：在控制数据单元中添加状态变量，在每次发送控制数据单元的过程中将所述状态变量都打上系统时间标签；如果收到所述控制数据单元的否认回答，则计算当前系统时间与所述时间标签的差值，通过所述差值进行所述控制数据单元的重发控制，降低重发频率。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述差值进行所述控制数据单元的重发控制，包括：判断所述差值是否大于门限值，是则重发所述控制数据单元，否则放弃重发。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：
步骤一，无线链路控制协议层的发送器接收来自高层的控制数据单元；
步骤二，所述发送器在所述控制数据单元中添加状态变量，并将所述状态变量打上系统时间标签；
步骤三，所述发送器将所述控制数据单元发往无线链路控制协议层的接收器，并且将所述控制数据单元存入重传序列；
步骤四，所述发送器接收来自所述接收器的状态报告，如果所述状态报告为所述控制数据单元的否认回答，则计算当前系统时间与所述时间标签的差值，
步骤五，判断所述差值是否大于门限值，是则更新所述控制数据单元的系统时间标签并转到步骤三以重发所述控制数据单元，否则放弃重发。
4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述门限值是根据无线链路控制协议中的状态报告间隔t和网络环回延迟T来设定。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果t＞T，则设置所述门限值为-1，并且在所述步骤五中还包括：如果所述门限值为-1则退出处理流程的步骤；
如果t＜T，则设置所述门限值为X％T，其中参数X为根据实际应用配置的值。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述参数X为80。
7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤四中还包括：如果所述状态报告为所述控制数据单元的确认回答，则根据正确接收的所述控制数据单元的序列号，更新发送窗口，保证发送窗口不发生闭合。
8、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤二中还包括：所述发送器根据当前发送窗口的状况以及系统传输格式，确定当前能够发送的控制数据单元的个数。
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