CN101990240B - 一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统 - Google Patents

一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统。所述方法包括：无线链路控制实体发送UMD PDU时，记录相应的HARQ进程的进程号；如果所述无线链路控制实体接收到MAC实体返回的HARQ Fail信息，则将HARQ连续错误计数器累加；判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预设阈值Max，如果大于所述预设阈值Max，则将发送状态变量VT(US)修改为VT(US)-Max后，再发送UMD PDU；否则所述无线链路控制实体继续发送UMD PDU。本发明解决了现有技术中在UM模式下接收实体大量丢弃正常数据包而引起的业务无法正常进行和业务恢复慢的问题，节约了空口资源，改善了用户体验。

Description

一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统
技术领域
本发明主要涉及无线移动通信系统，特别是指一种保证无线链路控制层在非确认模式下使接收实体状态正常的一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统。
背景技术
E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演进全球陆地无线接入网络)的无线协议结构分为用户面和控制面。无线侧分为PHY(Physical layer，物理层)、MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)、RLC(Radio Link Control，无线链路控制)、PDCP(Packet Data ConvergenceProtocol，包数据汇聚协议)子层。
为了克服无线移动信道时变和多径衰落对信号传输的影响，LTE(LongTerm Evolution，长期演进)系统采用混合自动重传请求(HARQ，HybridAutomatic Repeat reQuest)技术，即在一个ARQ(Automatic Repeat-reQuest，自动重传请求)系统中包含一个FEC(Feed-forward Error Correction，前馈式错误修正)子系统，当FEC的纠错能力可以纠正这些错误时，则不需要使用ARQ；只有当FEC无法正常纠错时，才通过ARQ反馈信道请求重发错误码组。ARQ和FEC的有效结合不仅提供了比单独的FEC系统更高的可靠性，而且提供了比单独的ARQ系统更高的系统吞吐量。
HARQ的重传基于ACK/NACK机制，LTE系统采用了N通道的停等式(SAW，See And Wait)协议，即发送端在信道上并行地运行N套不同的SAW协议，利用不同信道间的间隙来交错地传递数据和信令，从而提高了信道利用率。停等式协议运行方式中，发送端每发送一个数据分组包就暂时停下来，等待接收端的确认信息。当数据包到达接收端时，对其进行检错，若接收正确，返回确认(ACK)信号，错误则返回不确认(NACK)信号。当发端收到ACK信号，就发送新的数据，否则重新发送上次传输的数据包。而在等待确认信息期间，信道是空闲的，不发送任何数据。
RLC(Radio Link Control，无线链路控制)协议层在LTE的无线接口协议栈中，是层2(L2)的一个子层，RLC层为用户和控制数据提供分段和重传业务。RLC功能包括链接控制、封装和重组、级联、用户数据传输、纠错、协议错误检测和修复等。每个RLC实体由RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)配置并以三种模式进行操作，分别为透明模式(TM，TransparentMode)、非确认模式(UM，Unacknowledged Mode)和确认模式(AM，Acknowledged Mode)。
在非确认模式下，两个RLC实体间是以封包数据单元(Packet Data Unit，PDU)作为数据传送的格式。发送实体把接收自上层的RLC服务数据单元(Service Data Unit，SDU)，包装为一个或多个固定大小的非确认模式数据协议数据单元(UMD PDU)。每个UMD PDU仅发送一次，发送实体将依序设定其“序号(Sequence Number)”栏位并视包括状况设定其“长度指示(LengthIndicator)”栏位。其中，发送状态变量VT(US)，其值为下一个要被发送的UMD PDU的“序号”，每一个UMD PDU被传送后，该变数的数值会递增1。
在TM和UM两种模式下，都可以分为接收实体和发送实体两种实体，在AM模式下，只有一种实体，既可以接收RLC PDU也可以发送RLC SDU。
在UM模式下，当接收实体接收到非确认模式数据协议数据单元(UMDPDU)后，接收实体进行如下步骤：
步骤1、检测是否有UMD PDU已经重复接收，并且丢弃重复的UMD PDU。
步骤2、如果接收到的UMD PDU是乱序的，重新排序。
步骤3、在低层检测UMD PDU的丢失，并且避免过多的重新排序的延迟。
步骤4、重组这些重新排序的UMD PDU为RLC SDU，并且发送RLC SDU给上层，RLC SN增加。
步骤5、由于特殊原因导致RLC SDU的UMD PDU在低层丢失，丢弃接收到的不能被重组成RLC SDU的UMD PDU。
在RLC重建的时候，RLC UM接收实体进行如下步骤：
步骤1、如果可能，重组接收到的乱序的UMD PDU为RLC SDU，并且发送到高层。
步骤2、丢弃任何不能被重组为RLC SDU的UMD PDU。
步骤3、始化相关状态变量和停止相关定时器。
在UM模式下，发送实体与对端的接收实体没有任何确认机制来保证通信的正常进行。
发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下缺陷：在UM模式下的RLC接收实体在接收滑窗下沿VR(UR)与接收滑窗上沿VR(UH)相等或VR(UR)与VR(UH)之间差值较小的情况下，如果对应的发送侧实体一直发送UMD PDU失败，则会导致发送侧的发送状态变量VT(US)不断增加，直至VT(US)到接收实体滑窗的下沿；如果此时发送成功，由于VT(US)已经更新到接收侧接收实体滑窗的下沿，从而会被UM接收实体误认为是重复的数据进行丢弃，这种情况会导致发送实体后继的发送数据都被接收实体认为是重复数据而被丢弃，直到VT(US)＞VR(UR)。
一种典型的应用情况就是，在出现网络不稳定的情况下，某些小流量定时发送的业务会出现连续的业务中断而在短时间内无法恢复，从而导致用户体验极其恶劣。
发明内容
本发明实施例提出一种无线链路控制层的数据发送方法及数据发送系统，解决了现有技术中在UM模式下接收实体大量丢弃正常数据包而引起的业务无法正常进行和业务恢复慢的问题，节约了空口资源，改善了用户体验。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种无线链路控制层的数据发送方法，用于无线链路控制层在非确认模式下的数据发送，包括：
无线链路控制实体发送非确认模式数据协议数据单元UMD PDU给媒体访问控制MAC实体，并记录相应的混合自动重传HARQ进程的进程号；
如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传失败HARQ Fail信息，则将HARQ连续错误计数器累加；
判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预设阈值Max，如果所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max，则将所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值后，再发送UMD PDU给所述MAC实体，同时将所述HARQ连续错误计数器清零；否则所述无线链路控制实体继续发送UMD PDU给所述MAC实体。
优选的，还包括：
如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息，则将所述HARQ连续错误计数器清零，并继续发送UMD PDU给所述MAC实体。
优选的，还包括：
根据业务对数据连续性要求对数据无线承载DRB预先设置所述预设阈值Max。
优选的，所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMDPDU的序列号的长度。
一种数据发送系统，用于无线链路控制层在非确认模式下的数据发送，包括：
记录单元，用于在无线链路控制实体发送非确认模式数据协议数据单元UMD PDU给媒体访问控制MAC实体，并记录相应的混合自动重传HARQ进程的进程号；
第一处理单元，用于当所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传失败HARQ Fail信息时，将HARQ连续错误计数器累加；
判断单元，用于判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预设阈值Max；
调整单元，用于当所述判断单元判断所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max时，将所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值；所述调整单元还包括第二处理单元，用于在所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值后将所述HARQ连续错误计数器清零；
数据发送单元，用于在所述调整单元修改所述发送状态变量后发送UMDPDU给所述MAC实体或在所述判断单元判断所述HARQ连续错误计数器不大于一预设阈值Max后发送UMD PDU给所述MAC实体。
优选的，所述数据发送系统还包括：
第三处理单元，用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息后将所述HARQ连续错误计数器清零；
所述数据发送单元还用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息并在所述HARQ连续错误计数器清零后发送UMD PDU给所述MAC实体。
优选的，还包括：
设置单元，用于根据业务对数据连续性要求对数据无线承载DRB预先设置所述预设阈值Max。
优选的，所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMDPDU的序列号的长度。
本发明实施例所述技术方案针对每一个数据无线承载DRB在MAC实体增加HARQ连续错误计数器，当连续发送失败计数大于预设阈值时，就通知上层相应协议实体根据自身的实体配置类型修正发送状态变量VT(US)，从而保证异常结束后接收实体能尽快恢复到正常状态，从而解决了现有技术中在UM模式下接收实体大量丢弃正常数据包而引起的业务无法正常进行和业务恢复慢的问题，节约了空口资源，改善了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种无线链路控制层的数据发送方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明一种无线链路控制层的数据发送方法第一实施例中在HARQ处理过程的流程示意图；
图3为本发明一种数据发送系统第一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，示出了本发明一种无线链路控制层的数据发送方法第一实施例的流程示意图。包括步骤：
步骤S110、无线链路控制实体每发送一次UMD(Unacknowledged ModeData，非确认模式数据)PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)给媒体访问控制(Media Access Control，MAC)实体，并记录相应的HARQ进程的进程号。
无线链路控制非确认模式实体发送UMD PDU时，记录相应的HARQ进程的进程号，进入步骤S120。
步骤S120、如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回所述HARQ进程的HARQFail信息，进入步骤S130。
所述HARQ进程的HARQ Fail信息由媒体访问控制实体发送。
当HARQ进程未收到HARQ ACK，且发送方MAC子层某一HARQ进程重传次数超过最大的HARQ重传限制后或RLC有数据要发送而该数据所在HARQ进程中有数据尚未被反馈HARQ Success，则向RLC层通告该进程HARQ Fail。
步骤S130、将HARQ连续错误计数器累加。
所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的所述HARQ进程的HARQ Fail信息后，将HARQ连续错误计数器加1，进入步骤S160。
步骤S140、如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的所述HARQ进程的HARQ Success信息，进入步骤S150。
判断HARQ进程是否收到HARQ ACK，如果是则通知RLC实体该进程HARQ Success。
步骤S150、将所述HARQ连续错误计数器清零，进入步骤S110。
步骤S160、将所述HARQ连续错误计数器与一预先设置的预设阈值Max比较，进入步骤S170。
步骤S170、判断所述HARQ连续错误计数器是否大于所述预设阈值Max，如果是则进入步骤S180，否则进入步骤S110。
在所述步骤S170之前还可以包括步骤：根据业务对数据连续性要求程序设置每一个数据无线承载DRB的预设阈值Max(MaxContinueErrorCount)为合适的值，所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMD PDU的序列号的长度，其取值依据是根据RRC的配置，优选的，所述SN可以取值为5或者10。并配置相关预设阈值Max(MaxContinueErrorCount)到DRB实例。
步骤S180、将所述无线链路控制实体的发送状态变量VT(US)修改为VT(US)-Max，进入步骤S190。
如果所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max，则将所述无线链路控制实体的发送状态变量(VT(US))修改所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值(VT(US)-Max)，即将所述无线链路控制实体的发送状态变量VT(US)(协议描述This state variable holds the value of the SN to be assignedfor the next newly generated UMD PDU)修改为VT(US)-Max，修改发送实体的发送状态变量VT(US)后，与所述发送实体相应的接收实体将会恢复正常的接收状态，从而避免大量丢弃正常数据包，从而节约了空口资源，改善了用户体验。
步骤S190、将所述HARQ连续错误计数器清零，进入步骤S110。
本发明实施例所述技术方案针对每一个数据无线承载DRB增加HARQ连续错误计数器，当连续发送失败计数大于预设阈值时，就通知上层相应协议实体根据自身的实体配置类型修正发送状态变量VT(US)，从而保证异常结束后接收实体能尽快恢复到正常状态，从而解决了现有技术中在UM模式下接收实体大量丢弃正常数据包而引起的业务无法正常进行和业务恢复慢的问题，节约了空口资源，改善了用户体验。
参照图2，示出了本发明一种无线链路控制层的数据发送方法第一实施例中在HARQ处理过程的流程示意图。包括步骤：
步骤S210、收到HARQ反馈或有上层新数据需要发送时，进入步骤S220。
步骤S220、判断HARQ进程是否收到HARQ ACK，如果是则进入步骤S230，否则进入步骤S240。
步骤S230、通知RLC实体该进程HARQ Success，然后回到步骤S210。
步骤S240、发送方MAC实体某一HARQ进程重传次数超过最大的HARQ重传限制后或RLC有数据要发送而该数据所在HARQ进程中有数据尚未被反馈HARQ Success时，进入步骤S250。
步骤S250、通知RLC实体该进程HARQ Fail，进入步骤S210。
参照图3，为本发明一种数据发送系统第一实施例的结构示意图。所述系统300包括：
记录单元310，用于在无线链路控制实体发送非确认模式数据协议数据单元UMD PDU给媒体访问控制MAC实体，并记录相应的HARQ进程号。
第一处理单元320，用于当所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的HARQ Fail信息时，将HARQ连续错误计数器累加。
判断单元330，用于判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预先设置的预设阈值Max。
调整单元340，用于当所述判断单元330判断所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max时，将所述无线链路控制实体的发送状态变量VT(US)修改为VT(US)-Max。
所述调整单元还可以包括第二处理单元(图未示)，用于在所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值后将所述HARQ连续错误计数器清零。
数据发送单元350，用于在所述调整单元340修改发送状态变量VT(US)后再发送UMD PDU给所述MAC实体或在所述判断单元330判断所述HARQ连续错误计数器不大于一预设阈值Max后发送UMD PDU给所述MAC实体。
进一步，所述系统300还包括：
第三处理单元360，用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息后将所述HARQ连续错误计数器清零；
所述数据发送单元350还用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息并在所述HARQ连续错误计数器清零后发送UMD PDU给所述MAC实体。
具体来说，所述第二处理单元用于在所述调整单元340将所述无线链路控制实体的VT(US)修改为VT(US)-Max后将所述HARQ连续错误计数器清零，所述第三处理单元360在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的HARQ Success信息后，将所述HARQ连续错误计数器清零。
进一步，所述系统300还包括：
设置单元370，用于根据业务对数据连续性要求对数据无线承载DRB预先设置一预设阈值Max。
所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMD PDU的序列号的长度，所述SN可以取值为5或者10。
本发明所述系统实施例是与所述方法实施例相对应的，所述系统的工作过程和工作原理在图1、图2所述方法实施例部分已经进行了详细描述，为了篇幅考虑，在此不再赘述，参照方法实施例相关部分的描述即可。
本发明实施例所述技术方案针对每一个数据无线承载DRB增加HARQ连续错误计数器，当连续发送失败计数大于预设阈值时，就通知上层相应协议实体根据自身的实体配置类型修正发送状态变量VT(US)，从而保证异常结束后接收实体能尽快恢复到正常状态，从而解决了现有技术中在UM模式下接收实体大量丢弃正常数据包而引起的业务无法正常进行和业务恢复慢的问题，节约了空口资源，改善了用户体验。
本领域普通技术人员可以理解，在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线链路控制层的数据发送方法，用于无线链路控制层在非确认模式下的数据发送，其特征在于，包括：
无线链路控制实体发送非确认模式数据协议数据单元UMD PDU给媒体访问控制MAC实体，并记录相应的混合自动重传HARQ进程的进程号；
如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传失败HARQ Fail信息，则将HARQ连续错误计数器累加；
判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预设阈值Max，如果所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max，则将所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值后，再发送UMD PDU给所述MAC实体，同时将所述HARQ连续错误计数器清零；否则所述无线链路控制实体继续发送UMD PDU给所述MAC实体。
2.根据权利要求1所述的无线链路控制层的数据发送方法，其特征在于，还包括：
如果所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息，则将所述HARQ连续错误计数器清零，并继续发送UMD PDU给所述MAC实体。
3.根据权利要求1或2所述的无线链路控制层的数据发送方法，其特征在于，还包括：
根据业务对数据连续性要求对数据无线承载DRB预先设置所述预设阈值Max。
4.根据权利要求3所述的无线链路控制层的数据发送方法，其特征在于，所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMD PDU的序列号的长度。
5.一种数据发送系统，用于无线链路控制层在非确认模式下的数据发送，其特征在于，包括：
记录单元，用于在无线链路控制实体发送非确认模式数据协议数据单元UMD PDU给媒体访问控制MAC实体，并记录相应的混合自动重传HARQ进程的进程号；
第一处理单元，用于当所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传失败HARQ Fail信息时，将HARQ连续错误计数器累加；
判断单元，用于判断所述HARQ连续错误计数器是否大于一预设阈值Max；
调整单元，用于当所述判断单元判断所述HARQ连续错误计数器大于所述预设阈值Max时，将所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值；所述调整单元还包括第二处理单元，用于在所述无线链路控制实体的发送状态变量修改为所述发送状态变量与所述预设阈值Max的差值后将所述HARQ连续错误计数器清零；
数据发送单元，用于在所述调整单元修改所述发送状态变量后发送UMDPDU给所述MAC实体或在所述判断单元判断所述HARQ连续错误计数器不大于一预设阈值Max后发送UMD PDU给所述MAC实体。
6.根据权利要求5所述的数据发送系统，其特征在于，还包括：
第三处理单元，用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息后将所述HARQ连续错误计数器清零；
所述数据发送单元还用于在所述无线链路控制实体接收到所述MAC实体返回的混合自动重传成功HARQ Success信息并在所述HARQ连续错误计数器清零后发送UMD PDU给所述MAC实体。
7.根据权利要求5或6所述的数据发送系统，其特征在于，还包括：
设置单元，用于根据业务对数据连续性要求对数据无线承载DRB预先设置所述预设阈值Max。
8.根据权利要求7所述的数据发送系统，其特征在于，所述预设阈值Max小于或等于2SN-1，其中所述SN为所述UMD PDU的序列号的长度。
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