CN112566256B - 一种基于rlc um模式发送协议数据单元的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法，包括以下步骤，收到MAC层的传输指示，获取可承载数据空间N；判断发送缓存区是否存在已分片的数据；根据可承载空间的大小组装数据；判断Jump是否小于3；判断是否有多余的一个数据包需要传输；将Jump置0；判断数据包+headerSize的长度是否小于N；组包数据，jump+＝1，循环判断发送缓存区是否存在已分片的数据。本发明根据可承载的数据量、当前RLC SDU剩余分段数据量以及下一个未发送RLC SDU的数据量共同决定RLC PDU的组装方法，从而降低RLC UM PDU分段次数和分段头开销，提高无线资源的利用率。

Description

一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，具体涉及一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法。
背景技术
随着网络和信息技术的迅猛发展，人们对无线移动通信网络数据量需求越来越高，以5G为基础的新一代信息技术，将为移动通信带来全新的发展，但同时也对移动通信技术提出了速度更快、效率更高的新要求；与4G相比，5G频谱效率提高5到10倍，端时延缩小至原来的1/10，用户数据速率提升10-100倍。
在5G协议栈层次结构中，RLC层作为Layer 2子层之一，位于协议栈接入层(AS)中的PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)层和MAC(MediumAccess Control，媒体接入控制)层之间，其配置由RRC(Radio Resource Control，无线资源控制层)控制，主要提供从传输模式到逻辑信道的映射，保证数据的无差错传输。RLC层主要由RLC层实体组成，一共包括5个实体，分别是TM(Transparent Mode)发送实体、TM接收实体、UM(Unacknowledged Mode)发送实体、UM接收实体、AM(Acknowledged Mode)实体。相应的，为了满足不同业务的服务需求，RLC提供了三种不同特性的数据传输服务：TM数据传输、UM数据传输、AM数据传输。
UM模式作为RLC三种传输模式之一，其主要功能是根据下层的传输块的大小对数据进行分段或级联，以较短的时延使数据到达对等实体并按序提交给上层。UM发送实体通过其与PDCP层之间的服务接入点将上层接收到的RLC SDU(Service Data Unit，服务数据单元)按序放入发送缓存中，根据下层在特定传输时机指示的传输块的大小对发送缓存中的不同长度的RLC SDU进行分段或级联，然后加上RLC头形成RLC PDU(Protocol DataUnit，协议数据单元)，最后通过相应的逻辑信道发送出去。当一个RLC SDU的长度超过下层指示的传输块的大小，则要对此RLC SDU进行分段。
数据分片技术是UM实现的关键技术之一，如何利用数据分片技术来提高无线资源的利用率也是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种基于RLCUM模式发送协议数据单元的方法提高无线资源的利用率。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法，包括以下步骤，
步骤S101，收到MAC层的传输指示，获取可承载数据空间N；
步骤S102，判断发送缓存区是否存在已分片的数据。若否，即缓存区存在分片的数据，则执行步骤S103，若是，即缓存区不存在分片的数据，则执行步骤S104；
步骤S103：根据可承载空间的大小组装数据；
步骤S104：判断Jump是否小于3；若Jump小于3，先发下一个待传输的RLC PDU，则执行步骤S105；若否，传送缓存区中的此分片的数据，执行步骤S106；
步骤S105：判断是否有多余的一个数据包需要传输；Jump小于3，检测分片SDU后面是否待传输的SDU，若有则执行步骤S107，若否，执行步骤S106；
步骤S106：将Jump置0；Jump＝3，继续发送分片SDU，执行步骤S103；
步骤S107：判断数据包+headerSize的长度是否小于N；若数据包+headerSize的长度不小于N，执行步骤S106；若小于N，传输此数据；
步骤S108：组包数据，jump+＝1，循环步骤S102。
进一步，步骤S103中，若此分段SDU的数据长度和帧头长度和大于数据可承载空间的数据大小N，则将此RLC PDU根据数据可承载空间的值继续分片并更新头结构，否则组装数据后发送至MAC层。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明接收到MAC层可承载数据空间N的指示后，检测缓存中是否存在已分片的RLC PDU；若缓存中没有分片数据，则根据可承载空间按序组装数据后发送至MAC层；若缓存中有已分片数据，则判断Jump取值是否小于3，缓存中是否有数据加数据头总长度不大于可承载空间的待传输数据包；若存在此类数据并且Jump小于3，则优先组包此数据并更新Jump；否则将Jump置零并根据可承载空间的大小按序组装数据后发送至MAC层，采用本发明可以根据可承载的数据量、当前RLC SDU剩余分段数据量以及下一个未发送RLC SDU的数据量共同决定RLC PDU的组装方法，从而降低RLC UMPDU分段次数和分段头开销，提高无线资源的利用率；避免了RLC UM模式下按序分段而导致的网络资源过度消耗以及限制网络整体容量的问题，可以在保证网络容量的基础上尽可能降低开销，另一方面，可以增强RLC UM模式数据分段过程的可控性，提高RLC分段方式灵活性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的RLC UM模式协议数据单元组装及传输的方法流程图。
图2为本发明非确认模式数据单元UMD PDU格式结构图。
图3为本发明非确认模式分组数据单元UMD PDU Segment格式结构图。
图4为本发明的实施例的RLC UM模式协议数据单元第一种组装及传输方法的流程图。
图5为本发明的实施例的RLC UM模式协议数据单元第二种组装及传输方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：
实施例1
本发明提出了一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S101，收到MAC层的传输指示，获取可承载数据空间N；
步骤S102，判断发送缓存区是否存在已分片的数据；发送缓存用于接收PDCP PDU并为每个SDU配置RLC头结构，判断数据是否分片可以检测头结构中是否包含SN字段；因此，首先确定缓存区发送缓存区是否存在已分片的数据，即检测RLC PDU是否包含SN字段；若是，即缓存区存在分片的数据，则执行步骤S103，若否，即缓存区不存在分片的数据，则执行步骤S104；
步骤S103：根据可承载空间的大小组装数据；若此分段SDU的数据长度和帧头长度和大于数据可承载空间的数据大小N，则将此RLC PDU根据数据可承载空间的值继续分片并更新头结构，否则组装数据后发送至MAC层；
步骤S104：判断Jump是否小于3；若Jump小于3，即可以考虑先发下一个待传输的RLC PDU，则执行步骤S105；若否，说明已经组装并发送了此S10DU之后的三个SDU，即该传送缓存区中的此分片的数据，执行步骤S106。Jump的值表示已经传输分片SDU的后续几个PDU，默认配置Jump的值为0；
步骤S105：判断是否有多余的一个数据包需要传输；Jump小于3，可以检测分片SDU后面是否待传输的SDU，若有则执行步骤S107，若否，说明发送缓存中仅有此SDU分段数据没有传输，执行步骤S106；
步骤S106：将Jump置0。Jump＝3，即此时已经发送了此SDU后面的3个完整的SDU，因此已减少包头开销和分段数的目的，可以继续发送分片SDU，执行步骤S103；
步骤S107：判断数据包+headerSize的长度是否小于N。若数据包+headerSize的长度不小于N，则说明下一个PDU太长，不可以在承载空间内传输，执行步骤S106。若小于N，说明PDU长度符号MAC层指示要求，可以传输此数据；
步骤S108：组包数据，jump+＝1，循环步骤S102。
作为具体实施例，为了控制分片数据包的时延，需要将参数Jump的阈值设置为3，并在每次成功传输后一SDU后，动态调整Jump的值。
作为具体实施例，如图2所示，RLC PDU包含SDU的全部比特，非确认模式数据单元UMD PDU格式结构，RLC PDU包括具有论述的S10I和R字段以及包含整个SDU的有效载荷。
作为具体实施例，如图3所示，RLC PDU包含SDU的部分比特，非确认模式分组数据单元UMD PDU Segment格式结构，RLC PDU包括具有下文论述的SI、R、SN和SO字段以及包含分组数据有效载荷。
作为具体实施，RLC PDU是承载RLC SDU的第一段，则报头中不携带SO字段。
SI(片段索引)：指示RLC PDU是否包含完整的RLC SDU或RLC SDU的第一个分段，中间段，最后一个分段。SI字段具有2比特的长度。
R(保留位)：协议版本的保留字段，发送实体将R字段设置为“0”。
SN(序列号)：指示相应RLC SDU的序列号，UM模式下，每个分段的RLC SDU，序列号递增1。SN字段由高层配置，一般具有6或12比特的长度。
SO(分段偏移量)：指示UMD PDU在原始RLC SDU内的位置。SO字段具有12比特的长度。SI字段具有16比特的长度。
实施例2
如图4所示，步骤S401，接收到RLC SDU，配置RLC头结构后放入RLC缓存区。
步骤S402，收到MAC层可承载空间N的指示。其中，MAC层基于资源调度算法计算传输块的长度，因为无线链路情况动态变化，所以每次可承载空间值可能都不一样。MAC层每次计算好承载空间后通知RLC层组装数据。
步骤S403，检测RLC PDU长度是否小于N。其中，检测顺序依照SDU到达RLC层的先后顺序。若小于N说明此PDU不用分段，可以直接整段传输，执行步骤S404，否则执行步骤S405。
步骤S404，直接将RLC缓存中的RLC PDU传输至MAC层，不分段也不更新头结构。
步骤S405，将SDU分片，更新RLC头结构后组成PDU。其中，头结构采用图3所示的RLC头结构。
其他情况与实施例1相同
实施例3
如图5所示，步骤S501，接收到RLC SDU，配置RLC头结构后放入RLC缓存区。
步骤S502，收到MAC层可承载空间N的指示。其中，MAC层基于资源调度算法计算传输块的长度，因为无线链路情况动态变化，所以每次可承载空间值可能都不一样；MAC层每次计算好承载空间后通知RLC层组装数据；
步骤S503，缓存中存在SDU分片；其中，该SDU的部分数据已被传输，还有剩余部分待传输，此时根据此SDU剩余分段数据量、可承载的数据量以及下一个未发送RLC SDU的数据量共同判断数据组装顺序；
步骤S504，检测下一PDU长度是否小于N，并且参数Jump<3。若满足上述条件，这说明下一个PDU符合可承载空间的大小，可以优先传输下一个PDU，执行步骤505。否则，执行步骤S506，根据可承载空间的大小对当前SDU进行分段组装；
步骤S505，优先传输下一个PDU，设置Jump+＝1。其中，下一个PDU也是根据SDU到达RLC层的先后顺序判断；Jump的值表示已经传输分片SDU的后续几个PDU，默认配置Jump的值为0；
步骤S506，Jump＝0，重组此分段SDU并添加头结构；其中，Jump为零代表按序组装PDU，即根据承载空间的大小处理剩余SDU，若承载空间小于大于剩余SDU加上头结构，则将剩余SDU加上RLC头结构后发送，否则再次分段。
其他情况与实施例1相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S101，收到MAC层的传输指示，获取可承载数据空间N；
步骤S102，判断发送缓存区是否存在已分片的数据；若否，即缓存区不存在分片的数据，则执行步骤S103，若是，即缓存区存在分片的数据，则执行步骤S104；
步骤S103：根据可承载空间的大小组装数据；
步骤S104：判断Jump是否小于3；若Jump小于3，先发下一个待传输的RLC PDU，则执行步骤S105；若否，传送缓存区中的此分片的数据，执行步骤S106，Jump的值表示已经传输分片SDU的后续几个PDU，默认配置Jump的值为0；
步骤S105：判断是否有多余的一个数据包需要传输；检测分片SDU后面是否有待传输的SDU，若有则执行步骤S107，若否，执行步骤S106；
步骤S106：将Jump置0；继续发送分片SDU，执行步骤S103；
步骤S107：判断数据包+headerSize的长度是否小于N；若数据包+headerSize的长度不小于N，执行步骤S106；若小于N，传输此数据；
步骤S108：组包数据，jump+=1，循环步骤S102。
2.根据权利要求1所述的一种基于RLC UM模式发送协议数据单元的方法，其特征在于：步骤S103中，若此分段SDU的数据长度和帧头长度和大于数据可承载空间的数据大小N，则将此RLC PDU根据数据可承载空间的值继续分片并更新头结构，否则组装数据后发送至MAC层。
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