CN103716260B - 一种基于lte系统的重排序窗口的改进方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，方法包括：根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元。系统包括阈值参数计算单元、数据处理单元和数据递交单元。本发明根据阈值参数和对接收到的协议数据单元进行判断，并且随之进行重排序处理，确保了重排序窗口能进行合理且有效的移动，大大减少递交到高层的协议数据单元的错误率，有效提高工作效率。本发明可广泛应用于LTE系统中。

Description

一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法及系统。
背景技术
我国移动通信的发展经历了从模拟到数字的过程， 3G及以后的移动通信系统追求的主要目标是高速率数据、广覆盖和大容量。为提高3G的竞争力，3GPP等标准化组织提出了LTE作为未来的移动通信标准。LTE接入网采用扁平化的全IP架构，要求下行链路数据传输速率达到100Mbit/s，上行链路数据传输速率达到50Mbit/s。
LTE空中接口的数据链路层被划分为以下几个子层，从高层到底层顺序依次为：PDCP层、RLC层和MAC层。其中RLC层位于PDCP和MAC层之间，主要为来自高层的用户数据和控制数据提供可靠的传输服务。RLC层的功能由RLC实体来完成。一个RLC实体从高层接收RLCSDU并通过底层发送RLC 协议数据单元到对等实体，或者通过底层接收对等实体的RLC 协议数据单元并递交RLC SDU给高层。RLC实体可以被配置为三种模式：TM模式、UM模式、AM模式，RLC层能够提供这三种模式的数据传输服务。
3GPP协议TS36.322对LTE的RLC模型进行了详细的描述，但没有规定具体的实现方式。每一个协议数据单元都有一个序列号，协议指出，为了对接收到的协议数据单元进行有序的递交，UM实体根据序列号维持一个重排序窗口来管理协议数据单元。
由于UM模式接收实体不进行差错重传，只把接收到的协议数据单元按序递交给高层，即重排序窗口不再等待序列号小于窗口下边界的协议数据单元，对于序列号小于窗口下边界的协议数据单元应该丢弃，重排序窗口只接收序列号在窗口内的或比窗口上边界略大的协议数据单元。而3GPP标准协议中规定所有与SN同量级参数均对2(sn-FieldLength) 取模，即所有的参数均为非负整数。所以重排序窗口对于接收到的协议数据单元的序列号只可能认为大于等于窗口下边界，不可能小于窗口下边界，这样对于接收到序列号低于窗口下边界的协议数据单元将认为是大的序列号，即最新需要接收的数据。该方法对于延迟到来序列号小于窗口下边界的协议数据单元，反而被认为是大的序列号的新数据，造成了重排序窗口的混乱。
AM：确认模式；
IP：因特网协议；
LTE：长期演进；
MAC：媒体接入控制；
PDCP：分组数据汇聚协议；
PDU：协议数据单元；
RLC：无线链路控制；
SDU：业务数据单元；
TM：透明模式；
UM：非确认模式。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能使重排序窗口进行有效移动，且减少递交错误率的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法。
本发明的另一个目的是提供一种能使重排序窗口进行有效移动，且减少递交错误率的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，包括以下步骤：
A、根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
B、接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
C、根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元。
作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤A包括：
A1、对重排序窗口大小进行读取；
A2、根据读取的重排序窗口大小和总的参数取值范围，计算得到重排序窗口剩余部分大小；
A3、根据重排序窗口剩余部分大小，计算得出阈值参数。
作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤B包括：
B1、通过底层接收新协议数据单元，并获取得到新序列号值；
B2、获取最初等待重排序的协议数据单元的序列号值，得到接收状态变量；
B3、读取重排序窗口的上边界值，并判断新序列号值是否小于上边界值且大于接收状态变量，若是，则执行步骤B4；否则，执行步骤B5；
B4、判断新协议数据单元是否已经接收过，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B5；
B5、判断新序列号值是否大于下边界值且小于接收状态变量，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B6；
B6、判断新序列号值是否大于或等于上边界值与阈值参数的和，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B7；
B7、将新协议数据单元放入接收缓存区。
作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤C包括：
C1、根据新序列号值，判断新协议数据单元是否在重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则，执行步骤C2；
C2、将重排序窗口向右移动，直到其上边界值比新序列号值大一个单位；
C3、重组业务数据单元并向高层按序递交移动后的新重排序窗口外的协议数据单元；
C4、判断接收状态变量是否在新重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则执行步骤C5；
C5、将接收状态变量的更新为下边界值；
C6、判断新序列号值与接收状态变量是否相等，若是，则执行步骤C7；否则结束；
C7、根据未接收到的协议数据单元的序列号值，查找大于接收状态变量的序列号值，并将接收状态变量更新为该序列号值；
C8、重组业务数据单元并将所有序列号值小于接收状态变量的协议数据单元向高层按序递交。
本发明所采用的另一技术方案是：
一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统，包括：
阈值参数计算单元，用于根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
数据处理单元，用于接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
数据递交单元，用于根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元。
本发明的有益效果是：
本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法根据阈值参数和对接收到的协议数据单元进行判断，并且随之进行重排序处理，确保了重排序窗口能进行合理且有效的移动，大大减少递交到高层的协议数据单元的错误率，有效提高工作效率。
本发明的另一个有益效果是：
本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统通过阈值参数计算单元、数据处理单元和数据递交单元根据阈值参数和对接收到的协议数据单元进行判断，并且随之进行重排序处理，确保了重排序窗口能进行合理且有效的移动，大大减少递交到高层的协议数据单元的错误率，有效提高工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的步骤流程图；
图2是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤A的步骤流程图；
图3是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤B的步骤流程图；
图4是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤C的步骤流程图；
图5是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统的模块方框图；
图6是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的重排序窗口示意图。
具体实施方式
参照图1，图1是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的步骤流程图，本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，包括以下步骤：
A、根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
B、接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
C、根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元。
图2是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤A的步骤流程图，作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤A包括：
A1、对重排序窗口大小进行读取；
A2、根据读取的重排序窗口大小和总的参数取值范围，计算得到重排序窗口剩余部分大小；
A3、根据重排序窗口剩余部分大小，计算得出阈值参数。
图3是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤B的步骤流程图，作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤B包括：
B1、通过底层接收新协议数据单元，并获取得到新序列号值；
B2、获取最初等待重排序的协议数据单元的序列号值，得到接收状态变量；
B3、读取重排序窗口的上边界值，并判断新序列号值是否小于上边界值且大于接收状态变量，若是，则执行步骤B4；否则，执行步骤B5；
B4、判断新协议数据单元是否已经接收过，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B5；
B5、判断新序列号值是否大于下边界值且小于接收状态变量，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B6；
B6、判断新序列号值是否大于或等于上边界值与阈值参数的和，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B7；
B7、将新协议数据单元放入接收缓存区。
图4是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法步骤C的步骤流程图，作为所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的进一步改进，所述步骤C包括：
C1、根据新序列号值，判断新协议数据单元是否在重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则，执行步骤C2；
C2、将重排序窗口向右移动，直到其上边界值比新序列号值大一个单位；
C3、重组业务数据单元并向高层按序递交移动后的新重排序窗口外的协议数据单元；
C4、判断接收状态变量是否在新重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则执行步骤C5；
C5、将接收状态变量的更新为下边界值；
C6、判断新序列号值与接收状态变量是否相等，若是，则执行步骤C7；否则结束；
C7、根据未接收到的协议数据单元的序列号值，查找大于接收状态变量的序列号值，并将接收状态变量更新为该序列号值；
C8、重组业务数据单元并将所有序列号值小于接收状态变量的协议数据单元向高层按序递交。
图5是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统的模块方框图，一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统，包括：
阈值参数计算单元，用于根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
数据处理单元，用于接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
数据递交单元，用于根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元。
图6是本发明一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法的重排序窗口示意图，SN为序列号值，可以被配置为5或10，所以重排序窗口大小的值为16或512。图6中参数循环移动最大值为2(sn-FieldLength)-1 ，sn-FieldLength表示序列号的字段大小，0到2(sn-FieldLength)-1表示所有参数循环移动的区域。
重排序窗口由于上边界值的不断增大而不断地右移，如果当SN=x1的协议数据单元到达RLC接收实体时，重排序窗口刚好移走，那么由于该协议数据单元处于窗口之外，协议中将该协议数据单元认为是最新的协议数据单元，并将上边界值更新为x1+1，这个重排序窗口将因此而改变。而实际上可以明显看出该协议数据单元是之前未收到的延迟到来的，应该丢弃。
如果当SN=x2的协议数据单元到达RLC接收实体时，它刚好处于上边界值偏右一点的位置，该协议数据单元即为最新需要接收的协议数据单元，将上边界值更新为x2+1，对于这种情况重排序窗口移动合理。
由于底层递交给RLC层的协议数据单元的SN偏移正常位置的随机性，所以新到来的协议数据单元的SN在窗口外中点部分左右分布的概率相同。所以阈值参数的值选取为重排序窗口外剩余部分大小的一半，阈值参数的大小和上边界值+阈值参数的位置如图6位置所示。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
B、接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
C、根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元；
所述步骤A包括：
A1、对重排序窗口大小进行读取；
A2、根据读取的重排序窗口大小和总的参数取值范围，计算得到重排序窗口剩余部分大小；
A3、根据重排序窗口剩余部分大小，计算得出阈值参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，其特征在于：所述步骤B包括：
B1、通过底层接收新协议数据单元，并获取得到新序列号值；
B2、获取最初等待重排序的协议数据单元的序列号值，得到接收状态变量；
B3、读取重排序窗口的上边界值，并判断新序列号值是否小于上边界值且大于接收状态变量，若是，则执行步骤B4；否则，执行步骤B5；
B4、判断新协议数据单元是否已经接收过，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B5；
B5、判断新序列号值是否大于下边界值且小于接收状态变量，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B6；
B6、判断新序列号值是否大于或等于上边界值与阈值参数的和，若是，则丢弃该新协议数据单元；否则，执行步骤B7；
B7、将新协议数据单元放入缓存区。
3.根据权利要求1所述的一种基于LTE系统的重排序窗口的改进方法，其特征在于：所述步骤C包括：
C1、根据新序列号值，判断新协议数据单元是否在重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则，执行步骤C2；
C2、将重排序窗口向右移动，直到其上边界值比新序列号值大一个单位；
C3、重组业务数据单元并向高层按序递交移动后的新重排序窗口外的协议数据单元；
C4、判断接收状态变量是否在新重排序窗口内，若是，则执行步骤C6；否则执行步骤C5；
C5、将接收状态变量的值更新为下边界值；
C6、判断新序列号值与接收状态变量是否相等，若是，则执行步骤C7；否则结束；
C7、根据未接收到的协议数据单元的序列号值，查找大于接收状态变量的序列号值，并将接收状态变量更新为该序列号值；
C8、重组业务数据单元并将所有序列号值小于接收状态变量的协议数据单元向高层按序递交。
4.一种基于LTE系统的重排序窗口的改进系统，其特征在于，包括：
阈值参数计算单元，用于根据重排序窗口大小，对阈值参数进行计算；
数据处理单元，用于接收新协议数据单元，对其进行处理并放入缓存区；
数据递交单元，用于根据缓存区的协议数据单元，向高层递交相应的协议数据单元；
所述阈值参数计算单元包括：
对重排序窗口大小进行读取；
根据读取的重排序窗口大小和总的参数取值范围，计算得到重排序窗口剩余部分大小；
根据重排序窗口剩余部分大小，计算得出阈值参数。
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