CN106357548A - Pdcp数据包的接收方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PDCP数据包的接收方法和系统，所述方法步骤：接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。本发明在接收到异常畸形包时就进行判断丢弃，并维护好相关状态变量，防止PDCP状态变量突变，通过及时地将底层发上来的畸形数据包进行剔除，避免了一个畸形包引起后续大量正确数据包的错误丢弃，从而大大提高了PDCP协议层处理数据业务的健壮性，提升用户的体验。

Description

PDCP数据包的接收方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种PDCP数据包的接收方法和系统。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进版本)的用户面协议栈主要包括：PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)、RLC(Radio Link Control，无线链路控制层)、MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)、PLY(Physical Layer，物理层)。其中PDCP的主要功能为：IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)数据包的头压缩、数据的加解密、定时器丢弃、重建立时重传及重排序处理。
PDCP协议包括多个状态变量，这些状态变量按照协议的要求控制上行数据的接收或丢弃，主要包括：下一个待发送PDU序列号(Next_PDCP_TX_SN)，发送方序列号翻转计数器(TX_HFN)，下一个待接收的PDU序列号(Next_PDCP_RX_SN)，接收方序列号翻转计数器(RX_HFN)和最后一个递交给上层的PDCP PDU序列号(Last_Submitted_PDCP_RX_SN)。如果相关状态变量更新错误，会导致PDCP接收实体丢弃本应接收的PDCP PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)以及解密出错误的数据，最终提交错误的数据给上层或导致数据业务中断。
通常情况下，PDCP协议对于映射到RLC AM(确认模式)的DRB(Data Radio Bearer，数据无线承载)，在接收到下层的PDCP Data PDU时，正常情况下满足PDU序列号等于下一个待接收的PDU序列号，当出现不连续接收时，仍然照常接收，并进行解密和解压缩，存入上行重排序缓存，然后将数据包递交给上层并更新最后递交给高层的PDCP SDU(service DataUnit，服务数据单元)的PDCP SN(sequence number，序列号)值。
传统的技术方案，当正常业务过程中底层突发性引入异常畸形包时，会导致大量接收的数据包被丢弃，影响业务速率。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种PDCP数据包的接收方法和系统，避免大量PDCP数据包在PDCP层丢失，，避免业务中断或者速率下降，提高PDCP协议层处理数据业务的健壮性。
一种PDCP数据包的接收方法，包括如下步骤：
接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
一种PDCP数据包的接收系统，包括：
序列号提取模块，用于接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
发送状态检测模块，用于根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
上行重建立判断模块，用于当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
数据包丢弃模块，用于若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
上述PDCP数据包的接收方法和系统，相比于后续在丢弃很多正常PDU数据时进行恢复状态变量的方式，在接收到异常畸形包时就进行判断丢弃，并维护好相关状态变量，防止PDCP状态变量突变，通过及时地将底层发上来的畸形数据包进行剔除，避免了一个畸形包引起后续大量正确数据包的错误丢弃，从而大大提高了PDCP协议层处理数据业务的健壮性，提升用户的体验。
附图说明
图1为本发明的PDCP数据包的接收方法流程图；
图2为一实施例的PDCP数据包的接收方法流程图；
图3为本发明的PDCP数据包的接收系统结构示意图；
图4为一个实施例的PDCP数据包的接收系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图阐述本发明的PDCP数据包的接收方法和系统实施例。
参考图1所示，图1为本发明的PDCP数据包的接收方法流程图，包括：
S101，接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
上述步骤中，主要是提取PDCP序列号的过程，作为一个实施例，具体的提取过程可以如下：
在基站PDCP协议层对RLC层递交的上行AM模式PDU数据进行解析，得到PDCP序列号。
S102，根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
此步骤中，是将PDCP序列号与有关状态量进行比较，以获取链路的不连续发送，具体是利用PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系进行判定。
在一个实施例中，S102的检测数据链路不连续发送状态的方法，可以如下：
首先将所述PDCP序列号与PDCP模块内部维护的上行动态状态变量中的下一个待接收的PDU序列号进行比对；
然后判断PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间是否满足设定取值关系，若满足，判定所述数据链路处于不连续发送状态。上述设定取值关系可以根据实际方案进行设定，可以采用统计值或经验值等。
针对于上述利用PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间是否满足设定取值关系进行判定的方法，作为实施例，本发明提供如下方案：
Next_PDCP_RX_SN–PDCP SN>Reordering_Window；或PDCP SN>Next_PDCP_RX_SN+N是否成立，若成立，则数据链路处于不连续发送状态。
其中，Next_PDCP_RX_SN为下一个待接收的PDU序列号，PDCP序列号为接收到的PDCP序列号，Reordering_Window为PDCP重排序窗口值；N为经验值(一般取15)。
即判断下一个待接收的PDU序列号减去PDCP序列号的差值是否满足大于PDCP重排序窗口值，或判断PDCP序列号是否满足大于下一个待接收的PDU序列号加上设定经验值的和值。
上述实施例中，通过经验值N的限制，将其与正常过程PDCP定时丢弃造成的接收PDU序列号不连续区分开来，避免了错误丢失正常PDU数据(即发送端定时丢弃后发送过来的数据包)。
S103，当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
此步骤中，在不连续发送状态下，进一步判断当前接收PDU数据的是否处于上行重建立状态。
S104，若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
此步骤中，在接收到异常畸形包时就进行判断丢弃，并维护好相关状态变量，防止PDCP状态变量突变。
相比于后续在丢弃很多正常PDU数据时进行恢复状态变量的方式，本发明通过及时地将底层发上来的畸形数据包进行剔除，避免了一个畸形包引起后续大量正确数据包的错误丢弃，从而大大提高了PDCP协议层处理数据业务的健壮性，提升用户的体验。
进一步地，在将所述PDU数据丢弃的步骤后，还释放所述PDU数据占用的内存，并将所述内存转移至后续的PDU数据接收使用。
上述实施例的方案，通过内存转移应用，提高了内存应用效率，从而提高了业务处理效率。
在一个实施例中，参考图2所示，图2为一实施例的PDCP数据包的接收方法流程图，在当前处于上行重建立状态时，后续的恢复状态量的方法，可以如下：
S105，更新上行动态状态变量的值，并将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存；按照重建立连续发送原则将重排序缓存中的SDU数据按升序递交至上层。
上述处理可以分为两个环节，即重排序缓存过程和有序发送过程。
对于重排序缓存过程，即将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存的方法，可以包括如下：
构建一维指针数组作为重排序数组；将PDCP序列号连续的SDU数据或者上行重建立状态下未丢弃的PDU数据对应的SDU数据，根据PDCP序列号的值对应数组下标的方式，将地址存放于重排序数组中，且根据数组元素为空或有地址值确定是否有收到对应的SDU数据。
其中，对更新后的上行动态状态变量值对已接收的PDU数据进行解密和解头压缩可以得到SDU数据。
对于有序发送过程，即根据更新后的上行动态状态变量值获取SDU数据并提交上层的方法，可以包括如下：
对于上行重建立状态下未丢弃的PDU数据对应的SDU数据，若小于当前PDCP序列号，将SDU数据包依据PDCP序列号从小到大向上层发送；若大于或等于当前PDCP序列号，将SDU数据包依据PDCP序列号从小到大连续向上层发送；对于PDCP序列号连续的SDU数据，从将最后一个递交给上层的PDCP PDU序列号加1对应的SDU数据包开始连续发送至上层，且在连续发送过程中，若重排序缓存数组中的某个SDU数据包元素为空，则停止本次SDU数据发送。
其中，将重排序缓存中的SDU数据发送至上层的发送过程中，若存在有间隔，则停止发送，并将最后一个递交给上层的PDCP PDU序列号更新为最后发送至上层的SDU数据的PDCP序列号的值。
为了更加清晰本发明的技术方案，下面阐述一种防止非重建立下异常PDU数据包的处理方案的示例。
对RLC发给PDCP的AM模式PDU进行头部解析，得到PDCP SN，将PDCP SN和有关状态变量Next_PDCP_RX_SN进行比较，检测出不连续后，再判断当前是否为非重建立状态，判定当前PDU数据的序列号是否为非重建立状态下的异常情形。
对非重建立状态下的异常PDU数据包进行丢弃，并释放PDU占用的内存，回收给后续业务使用，同时保持PDCP有关状态变量为之前的值，不进行更新。
构建一个较大的一维指针数组(以AM模式SN 12bit为例，数组大小为4096)。正常情况下PDCP SN连续的SDU数据包，或者重建立状态下没有丢弃的SDU数据包，按照序列号值对应数组下标的方式，将其地址存放于这个重排序数组中，从而可以通过数组元素为空或者有地址值，确定是否有收到对应的数据包。
将重排序缓存中的数据包按照协议递交给上层，分为两种情况：非重建立情况下，小于当前序列号的数据包按序列号从小到大向上发送(不需要连续)，大于或等于当前序列号的数据包需要按序列号号从小到大连续向上发送；重建立情况下，必须从(Last_Submitted_PDCP_RX_SN+1)对应数据包开始连续向上递交。连续发送过程中一旦发现重排序缓存数组中的某个SDU数据包元素为空，则停止本次数据发送。
综合上述各实施例，本发明的技术方案具有如下优点和效果：
(1)有效地防止了AM模式下底层发送过来的异常SN数据引起PDCP状态变量的混乱，使得PDCP实体之间的SN同步更加健壮，避免了用户数据的错误丢失；
(2)通过经验值N的限制，将其与正常过程PDCP定时丢弃造成的接收SN不连续区分开来，避免了错误丢失正常PDU数据；
(3)在一开始接收到异常畸形包就进行判断丢弃，防止PDCP状态变量突变，相比于后续在丢弃很多正常PDU数据时进行恢复状态变量更加有效。
参考图3所示，图3为本发明的PDCP数据包的接收系统结构示意图，包括：
序列号提取模块，用于接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
发送状态检测模块，用于根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
上行重建立判断模块，用于当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
数据包丢弃模块，用于若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
在一个实施例中，参考图4所示，图4为一个实施例的PDCP数据包的接收系统结构示意图，所述PDCP数据包的接收系统还包括：数据包重排发送模块，用于如果当前处于上行重建立状态，则更新上行动态状态变量的值，并将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存；按照重建立连续发送原则将重排序缓存中的SDU数据按升序递交至上层。
本发明的PDCP数据包的接收系统与本发明的PDCP数据包的接收方法一一对应，在上述PDCP数据包的接收方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于PDCP数据包的接收系统的实施例中，特此声明。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PDCP数据包的接收方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
2.根据权利要求1所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，在所述将所述PDU数据丢弃的步骤后，还包括：释放所述PDU数据占用的内存，并将所述内存转移至后续的PDU数据接收使用。
3.根据权利要求1所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，所述根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态的步骤包括：
将所述PDCP序列号与PDCP模块内部维护的上行动态状态变量中的下一个待接收的PDU序列号进行比对，判断PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间是否满足设定取值关系，若满足，判定所述数据链路处于不连续发送状态。
4.根据权利要求3所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，所述判断PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间是否满足设定取值关系的步骤包括：
判断下一个待接收的PDU序列号减去PDCP序列号的差值是否满足大于PDCP重排序窗口值；
或
判断PDCP序列号是否满足大于下一个待接收的PDU序列号加上设定经验值的和值。
5.根据权利要求1所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，所述接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号的步骤包括：
在基站PDCP协议层对RLC层递交的上行AM模式PDU数据进行解析，得到PDCP序列号。
6.根据权利要求1所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，还包括：
如果当前处于上行重建立状态，则更新上行动态状态变量的值，并将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存；按照重建立连续发送原则将重排序缓存中的SDU数据按升序递交至上层。
7.根据权利要求6所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，所述将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存的步骤包括：
构建一维指针数组作为重排序数组；将PDCP序列号连续的SDU数据或者上行重建立状态下未丢弃的PDU数据对应的SDU数据，根据PDCP序列号的值对应数组下标的方式，将地址存放于重排序数组中，且根据数组元素为空或有地址值确定是否有收到对应的SDU数据。
8.根据权利要求7所述的PDCP数据包的接收方法，其特征在于，将所述重排序缓存中的SDU数据发送至上层的步骤包括：
对于上行重建立状态下未丢弃的PDU数据对应的SDU数据，若小于当前PDCP序列号，将SDU数据包依据PDCP序列号从小到大向上层发送；若大于或等于当前PDCP序列号，将SDU数据包依据PDCP序列号从小到大连续向上层发送；
对于PDCP序列号连续的SDU数据，从将最后一个递交给上层的PDCP PDU序列号加1对应的SDU数据包开始连续发送至上层，且在连续发送过程中，若重排序缓存数组中的某个SDU数据包元素为空，则停止本次SDU数据发送。
9.一种PDCP数据包的接收系统，其特征在于，包括：
序列号提取模块，用于接收PDU数据，并根据所述PDU数据提取出PDCP序列号；
发送状态检测模块，用于根据所述PDCP序列号与下一个待接收的PDU序列号之间的取值关系，检测数据链路是否处于不连续发送状态；
上行重建立判断模块，用于当检测到不连续发送状态时，判断当前接收PDU数据的数据链路状态是否处于上行重建立状态；
数据包丢弃模块，用于若不处于上行重建立状态，则将所述PDU数据丢弃，并将状态变量保持为上一次的记录值。
10.根据权利要求9所述的PDCP数据包的接收系统，其特征在于，还包括：数据包重排发送模块，用于如果当前处于上行重建立状态，则更新上行动态状态变量的值，并将得到的SDU数据存于PDCP上行重排序缓存；按照重建立连续发送原则将重排序缓存中的SDU数据按升序递交至上层。
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