CN101420766B - 一种分组数据汇聚协议支持变长序号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分组数据汇聚协议支持变长序号的方法，发送侧在待发送的分组数据汇聚协议的协议数据单元的头部写入序号类型标志，并将所述协议数据单元发送给接收侧；所述序号类型为绝对序号或基于窗口的低比特序号，序号类型取绝对序号时，发送的协议数据单元序号是序号的全部比特；序号类型取基于窗口的低比特序号时，需配置乱序深度、低比特位数、参考值窗口，发送的协议数据单元序号是基于参考值窗口的低比特位，其比特数小于等于序号类型取绝对序号时的比特数；接收侧接收协议数据单元，根据协议数据单元中序号类型标志以及序号将协议数据单元按顺序组合在一起。本发明可以提高传输效率，而且支持底层乱序递交数据的方式。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种第三代移动通信伙伴关系项目(The3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)提出的移动通信系统长期演进(Long Time Evolution，LTE)/系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)下分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)的协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)支持变长序号(Sequence Number，SN)的方法。
背景技术
随着网络架构扁平化的发展以及多种高速宽带可移动接入方式的出现，使得演进的无线通信系统能够提供更高的传输速率，更短的传输延时，更低的成本，同时支持3GPP内部接入系统之间的移动性，以及3GPP接入系统和非3GPP接入系统之间的移动性等等，促使移动通信网络提出了LTE/SAE的下一代架构理念。
LTE/SAE在点对点模式下PDCP的位置如图1所示。
LTE/SAE在多媒体广播/组播业务单频网(Multimedia Broadcast/MulticastService Single Frequency Network，MBMS SFN)模式下PDCP的位置如图2所示。
PDCP支持加密和完整性保护功能，因此每个PDCP的服务数据单元(Service Data Unit，SDU)需要SN，从而每个PDCP PDU需要包含一个SN以及PDCP SDU。
目前PDCP的SN的处理方法一般采用定长SN的方式。但是，若PDCPPDU中的SN过长，则会占用大量带宽；若过短，则接收侧出现序号失步时又很难复原。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种分组数据汇聚协议支持变长序号的方法，节约传输带宽，并支持一定的底层的乱序递交。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种分组数据汇聚协议支持变长序号的方法，发送侧在待发送的分组数据汇聚协议的协议数据单元的头部写入序号类型标志，并将所述协议数据单元发送给接收侧；所述序号类型为绝对序号或基于窗口的低比特序号，序号类型取绝对序号时，发送的协议数据单元序号是序号的全部比特；序号类型取基于窗口的低比特序号时，需配置偏移量、低比特位数、参考值窗口，发送的协议数据单元序号是基于参考值窗口的低比特位，其比特数小于等于序号类型取绝对序号时的比特数；接收侧接收协议数据单元，根据协议数据单元中序号类型标志以及序号将协议数据单元按顺序组合在一起。
进一步地，对于发送侧，包括如下步骤：
步骤1，当发送侧需要发送协议数据单元时，将待发送的分组数据汇聚协议的协议数据单元的头部写入序号类型标志，首先发送一个或多个序号类型为绝对序号的协议数据单元；
步骤2，发送一个或多个序号类型为基于窗口的低比特序号的协议数据单元；返回执行步骤1，直到所有协议数据单元发送完毕。
进一步地，对于发送侧，当接收到接收侧发送的用于请求绝对序号的协议数据单元，则发送一个或多个序号类型为绝对序号的协议数据单元，然后转到步骤2继续执行。
进一步地，当为单向业务的时候，接收侧只接收协议数据单元，不返回给发送侧信息。
进一步地，当为双向业务的时候，接收侧发送用于请求绝对序号的协议数据单元给发送侧，发送用于请求绝对序号的协议数据单元包括两种情况：
情况1，在每个请求周期开始时发送一个或多个用于请求绝对序号的协议数据单元；
情况2，在发现序号失步后，发送一个或多个用于请求绝对序号的协议数据单元。
本发明由于使用“W-LSB序号”可以提高传输效率，另外可以支持底层乱序递交数据的方式。
附图说明
图1为LTE/SAE在点对点模式下PDCP的位置图；
图2为LTE/SAE在MBMS SFN模式下PDCP的位置图；
图3为LSB的解释示意图；
图4为LSB的实例解释图；
图5为LSB编码原理的解释示意图；
图6为LSB编码原理的实例解释图；
图7为W-LSB的解释示意图；
图8为W-LSB的实例解释图；
图9为PDCP接收侧和发送侧的数据交互图；
图10为本发明实施例的发送侧的双向业务的数据传输示意图；
图11为本发明实施例的接收侧的双向业务的数据传输示意图；
图12为本发明实施例的发送侧的单向业务的数据传输示意图；
图13为本发明实施例的接收侧的单向业务的数据传输示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：在PDCP PDU的头部增加ST(SN Type，序号类型)标志，ST取值“ABS(Absolute，绝对序号)”或“W-LSB(Window basedLSB，基于窗口的低比特序号)”。ST取ABS时，发送的PDU序号是SN的全部比特；ST取W-LSB时，发送的PDU序号是基于窗口的低比特位，其比特数小于等于ST取ABS时的比特数，且支持底层乱序。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
LSB(Least Significant Bits，低比特位)的描述如图3所示。任何一个非负整数X用n比特位的二进制数表示为：An-1An-2…Ak-1…A1A0(其中An、An-1、…A0取值0或1，n大于等于1，k大于等于1)，那么X＝2^(n-1)*An-1+2^(n-2)*An-2+…+2^0*A0，Ak-1…A1A0连续比特称为k比特的LSB。
例如用11比特表示十进制的55二进制数为00000110111，其5比特的LSB为10111，参见图4。
LSB编码解释如图5。其中k为LSB编码的比特位数，v_ref为参考值，p为偏移量/乱序深度(k为非负整数；v_ref为非负整数；p为整数，绝对值小于k)；[v_ref-p，v_ref)为重排序/乱序区间，落在此区间的数据为应该在v_ref之前到达的数据；如果数据和v_ref相同，表示数据重复。(v_ref，v_ref+(2^k-1)-p)为丢包区间，落在此区间的数据表示中间可能有数据丢失。因此，对于某个非负整数X，只要落在区间[v_ref-p，v_ref+(2^k-1)-p]里是能够解释出来的，其原理是[v_ref-p，v_ref+(2^k-1)-p]中各个整数的k位LSB均不相同。
例如，v_ref为23，p为2，k为4，X值为26，那么X的4比特LSB为0110，解释区间为[21，29]，4位LSB依次为0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101，那么只要知道X的4比特LSB就知道X的值为26(二进制为11010)如图6所示。
W-LSB为LSB编码的扩展，极限情况就是LSB编码。解释如图7所示，p为乱序深度；参考值窗口大小记为w，其大小小于解释区间；v_ref0、v_ref1、…v_refx-1(x大于等于1)为x个参考值；这些参考值两两之间差值的绝对值应该小于w；这些参考值对应的解释区间为[lower0，upper0]、[lower1，upper1]、…[lower x-1，upperx-1]，这些区间的共同区域为[lower，upper]。对于某个以非负整数X，只要其在[lower，upper]中，那么以v_ref0v_ref1、…v_refx-1中的任何一个作为参考值，都能解释出X。
举例有参考值窗口为8，最近接收到的数据为5、6、8、10、13，那么解释窗口为6、8、10、13；乱序深度为6；LSB为5比特；根据参考值6、8、10、13对非负整数9的解释过程如图8所示。
在本发明中，发送侧在待发送的PDCP PDU的头部写入ST标志，并将所述PDU发送给接收侧；所述ST为ABS或W-LSB，ST取ABS时，发送的PDU序号是SN的全部比特；ST取W-LSB时，需配置乱序深度p、LSB比特位数k、参考值窗口w。发送的PDU序号是基于参考值窗口的低比特位，其比特数小于等于ST取ABS时的比特数；因此，ST为ABS时，其SN比特位大于等于ST为W-LSB时SN的比特位。接收侧接收PDU，根据PDU中ST标志以及序号将PDU按顺序组合在一起。
PDCP数据传输过程如图9所示。
对于发送侧：
步骤1，当发送侧需要发送PDU时，将待发送的PDCP PDU的头部写入ST标志，首先发送一个或多个ST为ABS的PDU，其中所述ST为ABS的PDU的个数可由人工配置；
步骤2，发送一个或多个ST为W-LSB的PDU，所述ST为W-LSB的PDU的个数也可由人工配置；返回执行步骤1；直到PDU发送完毕。
当任何时刻接收到接收侧的RA PDU，则发送一个或多个ST为ABS的PDU，PDU的个数也可由人工配置，然后转到步骤2继续执行。
对于接收侧，接收PDU，根据PDU中ST标志以及序号将PDU按顺序组合在一起。
当为单向业务的情况，接收侧只接收PDU，而不返回给发送侧任何信息；当为双向业务的情况，接收侧可以发送RA(Request ABS PDU，请求绝对序号PDU)PDU给发送侧，发送RA PDU有两种情况：
情况1，在每个请求周期开始时发送一个或多个RA PDU；
情况2，在发现序号失步后，发送一个或多个RA PDU。
其中发送RA PDU的个数可由人工配置。
另外，发送侧选择参考值时，选择最近连续发送的且在参考值窗口w中的数据作为参考值，亦即窗口随着PDU的发送而滑动。接收侧总是以排序后的最后一个PDU作为参考值。
下面描述本发明的一些实施例，如无特殊说明，“接收”都是指“接收并成功解开”。
如图10～11所示，为本发明实施例的双向业务的数据传输示意图，其中，ST为ABS时SN长度为12比特，为W-LSB时7比特(即7比特LSB)；乱序深度为7。参考值窗口为32，发送侧连续发送W-LSB PDU的个数为30，接收侧请求周期为20，即接收到20个W-LSB PDU则发送一次RA PDU。
发送侧过程参见图10：
步骤N401，发送序号为1的ABS PDU；
步骤N402，发送序号为2-31的W-LSB PDUs；
步骤N403，接收到RA PDU；
步骤N405，发送序号为32的ABS PDU；
步骤N406，发送序号33-34的W-LSB PDUs；
步骤N407，接收到RA PDU；
步骤N408，发送序号为35的ABS PDU；
步骤N409，发送序号为36-65的W-LSB PDUs。
步骤N410，发送序号66的ABS PDU。
接收侧过程参见图11：
步骤N411，发送RA PDU；
步骤N412，接收到序号为101的W-LSB PDU；
步骤N413，由于链路问题，接收侧没有接收到102-139的PDUs；只接收到一个序号为140的PDU，但是由于链路问题，该PDU被破坏了，接收侧解不开该PDU；
步骤N414，发送RA PDU；
步骤N415，接收到序号为141的ABS PDU；
步骤N416，接收到序号为142-161的W-LSB PDU；
步骤N417，发送RA PDU；
步骤N418，接收到序号为163的ABS PDU；
步骤N419，接收到序号为166的W-LSB PDU；
步骤N420，接收到序号为165的W-LSB PDU；
步骤N421，接收到序号为164的W-LSB PDU。
其中，因为先收到序号为166的W-LSB PDU，后收到接收到序号为164的W-LSB PDU，所以将这两个PDU掉换位置，按顺序重组。
图12～13示出了根据本发明实施例的单向业务的数据传输图。在ST为ABS时SN长度为12比特，为W-LSB时7比特，乱序深度为4。发送侧连续发送W-LSB PDUs的个数为20，参考值窗口为32。接收侧序号失步后连续不发送RA PDUs，不周期发送RA PDUs。
发送侧过程如图12所示：
步骤N501，发送序号为1的ABS PDU；
步骤N502，发送序号为2-21的W-LSB PDUs；
步骤N503，接发送序号为22的ABS PDU；
步骤N506，发送序号23-42的W-LSB PDUs；
步骤N507，发送序号为43的ABS PDU；
步骤N508，发送序号44-53的W-LSB PDUs。
接收侧过程如图13所示：
步骤N511，接收序号为1的ABS PDU；
步骤N512，接收序号为2-21的W-LSB PDUs；
步骤N513，接收序号为22的ABS PDU；
步骤N514，接收序号23-42的W-LSB PDUs；
步骤N515，接收序号为43的ABS PDU；
步骤N516，接收序号45的W-LSB PDU；
步骤N517，接收序号44的W-LSB PDU。
其中，因为先收到序号为45的W-LSB PDU，后收到接收到序号为44的W-LSB PDU，所以将这两个PDU掉换位置，按顺序重组。
综上所述，本发明可以支持底层的乱序递交方式并且节约了传输带宽。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，本发明的保护范围以权利要求为准。
Claims (5)
1.一种分组数据汇聚协议支持变长序号的方法，其特征在于，发送侧在待发送的分组数据汇聚协议的协议数据单元的头部写入序号类型标志，并将所述协议数据单元发送给接收侧；所述序号类型为绝对序号或基于窗口的低比特序号，序号类型取绝对序号时，发送的协议数据单元序号是序号的全部比特；序号类型取基于窗口的低比特序号时，需配置偏移量、低比特位数、参考值窗口，发送的协议数据单元序号是基于参考值窗口的低比特位，其比特数小于等于序号类型取绝对序号时的比特数；接收侧接收协议数据单元，根据协议数据单元中序号类型标志以及序号将协议数据单元按顺序组合在一起。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于发送侧，包括如下步骤：
步骤1，当发送侧需要发送协议数据单元时，将待发送的分组数据汇聚协议的协议数据单元的头部写入序号类型标志，首先发送一个或多个序号类型为绝对序号的协议数据单元；
步骤2，发送一个或多个序号类型为基于窗口的低比特序号的协议数据单元；返回执行步骤1，直到所有协议数据单元发送完毕。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对于发送侧，当接收到接收侧发送的用于请求绝对序号的协议数据单元，则发送一个或多个序号类型为绝对序号的协议数据单元，然后转到步骤2继续执行。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当为单向业务的时候，接收侧只接收协议数据单元，不返回给发送侧信息。
5.如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，当为双向业务的时候，接收侧在每个请求周期开始时发送一个或多个用于请求绝对序号的协议数据单元给发送侧。
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