CN112671515A - 一种无线链路控制层有限重传数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线链路控制层有限重传数据传输方法，涉及无线移动通信领域。本发明针对RLC层AM模式进行优化，提出一种有限重传数据传输方法，该方法在原有RLC层AM模式基础上增加超时控制流程、接收窗口控制流程和发送窗口控制流程三部分。本发明通过保留重传功能，忽略传输时延较大部分数据的方法，达到在提升通信服务质量的同时也保证传输时延在可接受范围内的目的。

Description

一种无线链路控制层有限重传数据传输方法

技术领域

本发明涉及无线移动通信技术领域，具体涉及一种无线链路控制层有限重传数据传输方法。

背景技术

现有移动通信系统中，为保证通信服务质量，一般都会有链路控制协议，其中应用较为广泛的是LTE系统中无线链路控制层（Radio Link Control，RLC），包含透明模式（Transparent Mode，TM）、非确认模式（Unacknowledged Mode，UM）和确认模式（Acknowledged Mode，AM）三种数据传输模式。RLC层位于业务层和MAC层之间，主要功能包含分段/串联和重组业务数据单元（Service Data Unit，SDU），ARQ纠错，协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）重排序，重复报文检测，PDU重分段等功能。RLC层AM模式通过ARQ纠错实现重传功能，广泛应用于需要较高通信质量的通信场景中。

RLC层AM模式中分为接收端和发送端两部分，各包含3种PDU，分别是业务PDU、重传PDU和STATUS PDU，其中STATUS PDU包含一个ACK SN信息和一个或多个NACK SN信息。此外，接收端和发送端分别保存一个接收窗口和一个发送窗口，每个接收/发送的PDU都有相应的序列号（Sequence Number，SN），若PDU的SN在接收/发送相应的窗口内则可以正常的接收/发送，否则丢弃。但是，现有的RLC层重传方法无法保证传输时延在一定范围内，从而会影响通信服务质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无线链路控制层有限重传数据传输方法，该方法能够保证传输时延，提升通信服务质量。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无线链路控制层有限重传数据传输方法，其包括超时控制流程、接收窗口控制流程以及发送窗口控制流程；其中，

超时控制流程的具体方式为：

（A1）若在规定时间内接收到应收协议数据单元，则判断为未超时，按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理；

（A2）若在规定时间内未收到应收协议数据单元则判断为超时，开始在本地搜索接收状态变量至最大状态发送状态变量是否存在已接收的协议数据单元，若不存在则不做处理，若存在则将相应协议数据单元重组为业务数据单元并删除，随后设置接收状态变量等于最大状态发送状态变量，设置最大可接收状态变量等于接收状态变量加接收窗口大小，最后向上层传递业务数据单元，同时触发STATUS PDU状态协议数据单元发送标志位；

接收窗口控制流程的具体方式为：

（B1）若已接收协议数据单元的序列号不在接收窗口内且最大可接收状态变量等于最大状态发送状态变量，或连续多次收到相同序列号且不在接收窗口内的协议数据单元，则判断需要调整接收窗口，开始在本地搜索接收状态变量至最大可接收状态变量是否存在已接收的协议数据单元；若不存在则不做处理，若存在则将相应协议数据单元重组为业务数据单元并删除，随后设置接收状态变量等于最大可接收状态变量，设置最大可接收状态变量等于接收状态变量加接收窗口大小，最后向上层传递业务数据单元，同时触发STATUS PDU状态协议数据单元发送标志位；

（B2）若不满足步骤（B1）的条件，则按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理；

（B3）当接收到STATUS PDU状态协议数据单元时，首先按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理，当出现存在序列号小于ACK SN确认序列号且不等于任何NACK SN否定应答序列号时，删除相应协议数据单元的信息；

发送窗口控制流程的具体方式为：

（C1）若在构建业务协议数据单元时，发送状态变量大于等于最大发送状态变量，则判断需要调整发送窗口，开始在本地搜索是否存在相应序列号的协议数据单元，若不存在则不做处理，若存在则删除该协议数据单元并释放缓存，最后设置确认状态变量等于原确认状态变量加发送窗口大小，设置最大发送状态变量等于当前确认状态变量加发送窗口大小；

（C2）若不满足步骤（C1）的条件，则按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、相比传统RLC层AM模式，本发明增加了传输时延控制，从而能够保证传输时延在可接受范围内，提升通信服务质量。

2、本发明方法简单易行，便于实施。

附图说明

图1为本发明实施例中的超时控制流程示意图。

图2为本发明实施例中的接收窗口控制流程示意图。

图3为本发明实施例中的发送窗口控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

一种无线链路控制层有限重传数据传输方法，该方法在原有RLC层AM模式基础上增加超时控制流程、接收窗口控制流程和发送窗口控制流程三部分，其中超时控制流程位于接收端；其中：

超时控制流程如图1所示，具体方式为：

（A1）若在规定时间内接收到应收PDU，即其SN等于VR(R)，则判断为未超时，按照RLC层AM模式标准流程处理。

（A2）若在规定时间内未收到应收PDU则判断为超时，开始在本地搜索VR(R)至VR(MS)是否存在已接收的PDU，若不存在则不做处理，若存在则将相应PDU重组为SDU并删除，随后设置VR(R)等于VR(MS)，设置VR(MR)等于VR(R)加接收窗口大小，最后向上层传递SDU，同时触发STATUS PDU发送标志位。

RLC层AM模式下维护着多个定时器，其中一个定时器用来监控VR(R)相应SN的PDU是否超时，若在指定时间内能收到该PDU则说明未超时，按照标准流程处理，如步骤A1；若在指定时间内没有收到该PDU则说明已超时，再接收该PDU则没有意义，应丢弃该PDU。考虑执行效率，直接遍历从VR(R)至VR(MS)的所有SN，若存在PDU则对其进行重组，若不存在则认为该PDU已丢失，更新接收窗口，最后通过STATUS PDU告知对端当前接收窗口内的ACK纠错信息，如步骤A2。

接收窗口控制流程如图2所示，具体方式为：

（B1）若已接收PDU的SN不在接收窗口内且VR(MR)等于VR(MS)，或连续多次收到相同SN号且不在接收窗口内的PDU，判断需要调整接收窗口，开始在本地搜索VR(R)至VR(MR)是否存在已接收的PDU，若不存在则不做处理，若存在则将相应PDU重组为SDU并删除，随后设置VR(R)等于VR(MR)，设置VR(MR)等于VR(R)加接收窗口大小，最后向上层传递SDU，同时触发STATUS PDU发送标志位。

（B2）若不满足B1步骤所述条件，则按照RLC层AM模式标准流程处理。

当接收到PDU时，首先需要对其SN进行判断，若SN不在接收窗口内则需要判断其是否满足接收窗口调整条件。当VR(MR)等于VR(MS)或连续收到多次相同SN的PDU时说明当前接收窗口需要进行调整，即调整VR(R)和VR(MR)。在调整的过程中需要将已接收的PDU进行处理，重组为SDU并发送至上层，最后通过STATUS PDU告知对端当前接收窗口内的ACK纠错信息，如步骤B1。若不满足以上所述条件，则说明已接收PDU的SN在窗口内或不满足接收窗口条件条件，按照标准流程处理，如步骤B2。

（B3）当接收到STATUS PDU时，首先按照RLC层AM模式标准流程处理，当出现存在SN小于ACK SN且不等于任何NACK SN时，删除相应PDU信息。

在标准流程中，当接收到STATUS PDU时需要分析其ACK SN和NACK SN，并对发送PDU进行处理。由于本文提出的方法中存在丢弃PDU的情况，可能导致NACK SN信息不全，因此对于SN小于ACK SN且不等于任何NACK SN的发送PDU，则判断为已丢弃，不再进行重传，如步骤B3。

发送窗口控制流程如图3所示，具体方式为：

（C1）若在构建业务PDU时，VT(S)大于等于VT(MS)，则判断需要调整发送窗口，开始在本地搜索是否存在相应SN的PDU，若不存在则不做处理，若存在则删除该PDU并释放缓存，最后设置VT(A)等于VT(A)加发送窗口大小，设置VT(MS)等于当前VT(A)加发送窗口大小。

（C2）若不满足C1步骤所述条件，则按照RLC层AM模式标准流程处理。

当需要发送业务PDU时，首先需要对业务PDU的SN进行判断，若SN在发送窗口范围内则按照标准流程处理，如步骤C2；若SN不在发送窗口范围内则说明当前发送窗口需要进行调整，即调整VT(A)和VT(MS)。在调整过程中，需要将调整区域内的发送PDU删除并释放相关缓存，随后设置发送窗口，如步骤C1所示。

上述方法中，接收/发送窗口由以下变量进行控制：

接收状态变量VR(R) ：位于接收端，保存按序完整接收到PDU的SN值，作为接收窗口的下边界。

最大可接收状态变量VR(MR)：位于接收端，保存接收窗口外的第一个PDU的SN，作为接收窗口的上边界。

最大STATUS发送状态变量VR(MS)： 位于接收端，保存在构建STATUS PDU时，状态报告中ACK_SN的最高序列号值。

最高收到状态变量VR(H)，位于接收端，保存收到PDU相应SN的最大值。

确认状态变量VT(A)：位于发送端，保存下一个应接收到确认应答PDU的SN值，作为发送窗口的下边界。

最大发送状态变量VT(MS)：位于发送端，该状态变量等于VT(A) 加窗口大小，作为发送窗口的上边界。

发送状态变量VT(S)：保存下一个生成PDU的SN。

总之，本发明针对RLC层AM模式进行优化，提出一种有限重传数据传输方法，通过保留重传功能，忽略传输时延较大部分数据的方法，达到在提升通信服务质量的同时也保证传输时延在可接受范围内的目的，适用于既需要提升通信服务质量，也需要保证传输时延的通信场景。

Claims (1)

1.一种无线链路控制层有限重传数据传输方法，其特征在于，包括超时控制流程、接收窗口控制流程以及发送窗口控制流程；其中，

超时控制流程的具体方式为：

（A1）若在规定时间内接收到应收协议数据单元，则判断为未超时，按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理；

（A2）若在规定时间内未收到应收协议数据单元则判断为超时，开始在本地搜索接收状态变量至最大状态发送状态变量是否存在已接收的协议数据单元，若不存在则不做处理，若存在则将相应协议数据单元重组为业务数据单元并删除，随后设置接收状态变量等于最大状态发送状态变量，设置最大可接收状态变量等于接收状态变量加接收窗口大小，最后向上层传递业务数据单元，同时触发STATUS PDU状态协议数据单元发送标志位；

接收窗口控制流程的具体方式为：

（B1）若已接收协议数据单元的序列号不在接收窗口内且最大可接收状态变量等于最大状态发送状态变量，或连续多次收到相同序列号且不在接收窗口内的协议数据单元，则判断需要调整接收窗口，开始在本地搜索接收状态变量至最大可接收状态变量是否存在已接收的协议数据单元；若不存在则不做处理，若存在则将相应协议数据单元重组为业务数据单元并删除，随后设置接收状态变量等于最大可接收状态变量，设置最大可接收状态变量等于接收状态变量加接收窗口大小，最后向上层传递业务数据单元，同时触发STATUSPDU状态协议数据单元发送标志位；

（B2）若不满足步骤（B1）的条件，则按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理；

（B3）当接收到STATUS PDU状态协议数据单元时，首先按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理，当出现存在序列号小于ACK SN确认序列号且不等于任何NACK SN否定应答序列号时，删除相应协议数据单元的信息；

发送窗口控制流程的具体方式为：

（C1）若在构建业务协议数据单元时，发送状态变量大于等于最大发送状态变量，则判断需要调整发送窗口，开始在本地搜索是否存在相应序列号的协议数据单元，若不存在则不做处理，若存在则删除该协议数据单元并释放缓存，最后设置确认状态变量等于原确认状态变量加发送窗口大小，设置最大发送状态变量等于当前确认状态变量加发送窗口大小；

（C2）若不满足步骤（C1）的条件，则按照无线链路控制层AM确认模式标准流程处理。

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