CN103379543B - 一种基于td-lte的数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于TD-LTE的数据传输方法，该方法包括：数据发送端建立传输数据的报文；所述传输数据的报文中包括一个无线链路控制协议数据单元RLC？PDU，在RLC？PDU中设置第一逻辑信道标识LCID，第一LCID占用3比特；所述传输数据的报文中不包含媒体接入控制MAC头；数据发送端发送所述报文。应用本发明实施例以后，能够增加单位时间内传输的数据量。

Description

一种基于TD-LTE的数据传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种基于TD-LTE的数据传输方法。
背景技术
目前230MHz频段主要应用于数传电台以承担远程的数据采集工作，因提供的速率很低只能用于一些简单的通信应用，无法满足智能电网和传感网日益增长的业务需求。
基于TD-LTE技术的230MHz频段设备提供了较好的解决方案，构成了新一代低功耗，高频谱利用率，高可靠性的灵活的多业务通信系统。最大程度地满足了电力负荷监控系统的业务要求。
基于TD-LTE技术的230MHz频段设备采用标准TD-LTE协议中定义的媒体接入控制(MAC)和协议数据单元无线链路控制(RLCPDU)传输格式，数据发送建立的报文中包括MAC和RLCPDU。利用包括上述两种传输格式的报文在无线宽带接入系统传输数据。
参见附图1是现有技术中MAC头格式示意图，其中包括图1a、图1b和图1c三个子图。图1a是没有携带字节MAC头格式示意图，由一个八元组(Oct)四部分组成R/R/E/LCID，共计8比特。R是保留比特。E代表扩展域，是一个标志位，指示在该域后MAC头中是否还有其他的域。如果E域设定为“1”，则表示E域后边为另一组的R/R/E/LCID域；如果E域设置为“0”，表示从下一个字节起为MACSDU或者MAC控制单元或者填充部分。LCID是逻辑信道ID域，标识每个媒体接入控制服务数据单元(MACSDU)关联的逻辑信道或者每个MAC控制单元的类型或者填充部分，LCID占用5比特。
图1b是带有7比特长度域MAC头格式示意图。与图1a比较，增加一个八元组。F是格式域，指示长度域L的长度，共计16比特。每一个MACPDU子头有一个F域，最后一个子头和与固定大小的MAC控制元素对应的头除外，F域长度是1bit，如果MACSDU或者MAC控制元素的长度小于128，那么F为零，否则UE将设置其为1。L是长度域，指示对应的MACSDU或者MAC控制单元的字节数。每个MACPDU子头对应一个L域，而最后一个子头和与固定大小的MAC控制元素对应的子头除外，L域的长度由F域指示。
图1c是带有15比特L的MAC头格式示意图。与图1b比较，增加了一个八元组，共计24比特。
下面详细介绍RLCPDU传输格式。RLCPDU传输数据包括非确认模式协议数据单元(UMPDU)、确认模式协议数据单元(AMPDU)和状态协议数据单元(STATUSPDU)三种。
参见附图2是UMPDU格式示意图，包括图2a和图2b两个子图。图2a是带有5比特数据的UMPDU格式示意图，由四部分组成FI/E/SN/Data。FI指示在数据域的开始和/或最后是否包含无线链路控制服务数据单元(RLCSDU)分段。具体来说，FI指示数据域的第一个字节是否对应于一个RLCSDU的第一字节，数据域的最后一个字节是否对应于一个RLCSDU的最后一个字节。E表示其后是数据域，还是一组LI域和E域的集合。序列号(SN)指示PDU的序列号，增量为1。
图2b是带有10比特数据UMPDU格式示意图，其中R1是协议版本的保留域，置零。
参见附图3a是AMPDU无LI的结构示意图，D/C占用1bit，指示该RLCPDU是一个RLC数据PDU，还是一个RLC控制PDU。RF占用1bit，指示该RLCPDU是一个AMDPDU还是AMDPDU分段。P占用1bit，指示是否AMRLC实体的发送侧向对端AMRLC实体请求一个状态报告。
附图3b是AMPDU有LI的结构示意图，LI占用11bit，指示UM或AMRLC实体发送或接收的RLCdataPDU中对应数据域元素的长度，以字节计算。RLCdataPDU头中的第一个LI域对应第一个数据域元素，第二个LI对应第二个数据域元素。
图4是STATUSPDU的结构示意图，CPT指示RLC控制PDU格式。ACK_SN指示第一个没有收到的且没有在STATUSPDU中报告丢失的RLCDataPDU的SN。NACK_SN指示确认模式无线链路控制(AMRLC)实体接收侧已检测到丢失的AMPDU(或AMPDU的一部分)的SN。E1指示其后是否包括一组NACK_SN域，E1域和E2域。E2指示其后是否有一组SOstart和SOend域。SOstart指示丢失部分的第一个字节在AMPDU数据域中的位置(按字节计算)。SOend指示丢失部分的最后一个字节在AMPDU数据域中的位置(按字节计算)。
协议中定义的MAC和RLC头在数据传输中占用了较多的带宽资源，应用在无线窄带接入系统时，较大的带宽开销减少了单位时间传输的数据量。
发明内容
本发明实施例提出一种基于TD-LTE的数据传输方法，能够增加单位时间内传输的数据量。
本发明实施例的技术方案如下：
一种基于TD-LTE的数据传输方法，该方法包括：
数据发送端建立传输数据的报文；所述传输数据的报文中包括一个无线链路控制协议数据单元RLCPDU，在RLCPDU中设置第一逻辑信道标识LCID，第一LCID占用3比特；所述传输数据的报文中不包含媒体接入控制MAC头；
数据发送端发送所述报文。
所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括非确认模式协议数据单元UMPDU，设置第一LCID占用UMPDU中R1的位置。
所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括确认模式协议数据单元AMPDU，设置第一LCID占用AMPDU的帧头，且AMPDU中的序列号SN所占用的比特至少减少3比特。
所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括状态协议数据单元STATUSPDU，设置第一LCID占用STATUSPDU中控制协议数据单元CPT所占用的比特位。
所述传输数据的报文进一步包括控制协议数据单元，所述控制协议单元位于RLCPDU的位置之前，在所述控制协议数据单元中设置第二LCID，第二LCID占用所述控制协议数据单元的前三个比特位。
所述报文进一步包括填充协议数据单元，所述填充协议数据单元位于所述控制协议数据单元的位置之前，在所提填充协议数据单元中设置第三LCID，第三LCID占用所述填充协议数据单元的前三个比特位。
所述报文进一步包括填充协议数据单元，所述填充协议数据单元位于所述控制协议数据单元的位置之前，在所提填充协议数据单元中设置第三LCID，第三LCID占用所述填充协议数据的前三个比特位。
所述第一LCID用于识别公共控制信道或逻辑信道标识中的一种。
所述第二LCID用于识别竞争决议标识、时间调整命令、功能余量控制或缓存状态报告中的一种。
所述第三LCID用于识别填充协议数据单元。
从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，数据发送端建立传输数据的报文；传输数据的报文中包括一个RLCPDU，在RLCPDU中设置第一逻辑信道标识LCID，第一LCID占用3比特；传输数据的报文中不包含媒体接入控制MAC头，数据发送端发送所述报文。将MAC头中的LCID增加到RLCPDU中，由于LCID仅占用3比特，比现有技术中LCID少占用2比特。同时省去了MAC头结构，这样就减少了头的开销，相应的在单位时间内能够增加传输的数据量。
附图说明
图1为现有技术中MAC头格式示意图；
图2为现有技术中UMPDU格式示意图；
图3为现有技术中AMPDU格式示意图；
图4为现有技术中STATUSPDU格式示意图；
图5为本发明实施例UMPDUSN占用10比特的格式示意图；
图6为本发明实施例UMPDUSN占用10比特且带有LI的格式示意图；
图7为本发明实施例AMPDU没有LI的格式示意图；
图8为本发明实施例AMPDU带有LI的格式示意图；
图9为本发明实施例STATUSPDU的格式示意图；
图10为本发明实施例BSRMAC控制单元的格式示意图；
图11为本发明实施例UE竞争决议MAC控制单元的格式示意图；
图12为本发明实施例功率剩余空间MAC控制单元的格式示意图；
图13为本发明实施例填充协议数据的格式示意图；
图14为本发明实施例MACPDU的格式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
在本发明实施例中，在传输数据的报文中包括一个RLCPDU，在RLCPDU中设置第一LCID，第一LCID占用3比特；传输数据的报文中不包含MAC头。这样尽量减少头的开销。由于LCID仅占用3比特，比现有技术中的LCID少占用2比特。若在字符串中存在n个PDU则可减少传输2n个比特。减少了头的开销，相应的在单位时间内能够增加传输的数据量。
在本发明中，将LCID从5比特压缩为占用3比特。三个比特位可以代表不同的意义。LCID指示不同的上下行共享信道名称或者不同的MAC控制单元或者MAC数据PDU。具体定义参见表1和表2。表1适用于下行共享信道(DL-SCH)，表2适用于上行共享信道(UL-SCH)。为了区分，在RLCPDU设置的LCID称之为第一LCID，在控制协议数据单元(MACControlPDU)中设置的LCID称之为第二LCID，在填充协议数据单元(MACPaddingPDU)中设置的LCID称之为第三LCID，第一LCID、第二LCID或第三LCID均占用3个比特。第一LCID用于识别公共控制信道或逻辑信道标识；第二LCID用于识别竞争决议标识、时间调整命令、功能余量控制或缓存状态报告；第三LCID用于识别填充协议数据单元。
表1
表2
在RLCPDU中设置第一LCID，RLCPDU属于数据PDU。RLCPDU包括UMPDU、AMPDU和STATUSPDU三种，下面分别进行详细说明。
对于UM数据PDU单元格式，现有技术当中前三位R1是协议版本的保留域，置零。可以设置第一LCID占用UMPDU中R1的位置，参见附图5和附图6。由于SN占用5比特UMPDU中并没有R1，因此，上述UMPDU的修改只支持SN占用10比特的UMPDU，不支持5比特的UMPDU。UMDPDU使用前3bit保留位填写第一LCID，因此在减少MAC头占用比特的前提下还可以兼容原有的UMDPDU。
对于AM数据PDU单元格式，设置第一LCID占用AMPDU的帧头，且AMPDU中的SN所占用的比特至少减少3比特。参见附图6和附图7，分别将Oct2中SN占用比特减少，这样第一LCID就可以增加到帧头。SN占用比特的减少并不影响其结构。其中，减少SN所占用的比特数是根据具体情况确定的，是现有技术，至少减少3个比特。
对于STATUSPDU，设置第一LCID占用STATUSPDU中CPT所占用的比特位。由于CPT是RLC控制PDU的格式，并未使用。将第一LCID增加到CPT占用的字节处并不影响原有协议的实现。
此外，传输数据的报文还可以包括MACControlPDU，MACControlPDU位于RLCPDU的位置之前。传输数据的报文中包括N个MACControlPDU，N是大于等于零。在MACControlPDU中设置第二LCID，第二LCID占用MACControlPDU的前三个比特位。MACControlPDU是与数据PDU并列的格式，主要完成协议中描述的作用。通过第二LCID确定是哪种MACControlPDU格式(BSRorTimingAdvanceCommand)，MACControlPDU除第二LCID的部分是固定的大小，则MACControlPDU大小固定，不需要长度指示，因此第二LCID仅需要占用MACControlPDU的前三个比特位。参见附图10、附图11和附图12。
MACPaddingPDU单元是填充位。第三LCID占用paddingPDU的前三个比特位。参见附图13。报文即MACPDU不需要填充时，则没有PaddingPDU。
在实际应用中，MACPDU可以仅数据PDU组成，或MACControlPDU和数据PDU构成，也可以由MACpaddingPDU、MACControlPDU和数据PDU构成，或由MACpaddingPDU和数据PDU构成。具体参见附图14。
附图14中，虚线上方表示的为MACPDU每部分组成的缩略格式。同一个MACPDU中最多一个MACDataPDU(即只有一种信令数据或业务数据对应的逻辑信道单元，也就是说多个逻辑信道数据不能复用在一个MACPDU中传输)。如果有MACPaddingPDU单元，则MACPaddingPDU放在MACPDU中的首部，MACPaddingPDU的大小由L域指示。MACControlPDU放置在MACPaddingPDU位置后面，MACDataPDU放在MACPDU中的尾部。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (10)

1.一种基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，该方法包括：
数据发送端建立传输数据的报文；所述传输数据的报文中包括一个无线链路控制协议数据单元RLCPDU，在RLCPDU中设置第一逻辑信道标识LCID，第一LCID占用3比特；所述传输数据的报文中不包含媒体接入控制MAC头；
数据发送端发送所述报文。
2.根据权利要求1所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括非确认模式协议数据单元UMPDU，设置第一LCID占用UMPDU中R1的位置。
3.根据权利要求1所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括确认模式协议数据单元AMPDU，设置第一LCID占用AMPDU的帧头，且AMPDU中的序列号SN所占用的比特至少减少3比特。
4.根据权利要求1所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述在RLCPDU中设置第一LCID包括：
RLCPDU包括状态协议数据单元STATUSPDU，设置第一LCID占用STATUSPDU中控制协议数据单元CPT所占用的比特位。
5.根据权利要求1所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述传输数据的报文进一步包括控制协议数据单元，所述控制协议单元位于RLCPDU的位置之前，在所述控制协议数据单元中设置第二LCID，第二LCID占用所述控制协议数据单元的前三个比特位。
6.根据权利要求5所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述报文进一步包括填充协议数据单元，所述填充协议数据单元位于所述控制协议数据单元的位置之前，在所提填充协议数据单元中设置第三LCID，第三LCID占用所述填充协议数据单元的前三个比特位。
7.根据权利要求1所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述报文进一步包括填充协议数据单元，所述填充协议数据单元位于所述无线链路控制协议数据单元的位置之前，在所提填充协议数据单元中设置第三LCID，第三LCID占用所述填充协议数据的前三个比特位。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述第一LCID用于识别公共控制信道或逻辑信道标识中的一种。
9.根据权利要求5所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述第二LCID用于识别竞争决议标识、时间调整命令、功能余量控制或缓存状态报告中的一种。
10.根据权利要求6或7所述基于TD-LTE的数据传输方法，其特征在于，所述第三LCID用于识别填充协议数据单元。
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