WO2012109986A1 - 一种数据传输的方法及装置 - Google Patents

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WO2012109986A1
WO2012109986A1 PCT/CN2012/071157 CN2012071157W WO2012109986A1 WO 2012109986 A1 WO2012109986 A1 WO 2012109986A1 CN 2012071157 W CN2012071157 W CN 2012071157W WO 2012109986 A1 WO2012109986 A1 WO 2012109986A1
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WO
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sdu
internal
pdu
cascading
external
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Application number
PCT/CN2012/071157
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English (en)
French (fr)
Inventor
刘佳敏
秦飞
赵瑾波
Original Assignee
电信科学技术研究院
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Application filed by 电信科学技术研究院 filed Critical 电信科学技术研究院
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0078—Avoidance of errors by organising the transmitted data in a format specifically designed to deal with errors, e.g. location
    • H04L1/0083—Formatting with frames or packets; Protocol or part of protocol for error control

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a method and apparatus for data transmission. Background technique
  • LTE Long Term Evolution
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Media Access Control
  • the layer 2 structure is composed, each layer completes its own functions, and jointly undertakes the transmission of user plane data and signaling plane data.
  • the structure of layer 2 is shown in Figure 1 and Figure 2.
  • the services and functions of the RLC layer include : Transmission of high-level Packet Data Units (PDUs); error recovery by Automatic Repeat ReQuest (ARQ) (acknowledge mode (AM) data transmission only); cascading, segmentation and reassembly of RLC services Service Data Unit (SDU) (Reassembly RLC SDU is limited to no acknowledge mode (UM) and AM data transmission); RLC data PDU re-segmentation (AM data transmission only); RLC data PDU reordering (UM only) And AM data transmission); repeated detection (UM and AM data transmission only); protocol error detection (AM data transmission only); RLC SDU discard (UM and AM data transmission only); RLC reconstruction.
  • PDUs Packet Data Units
  • ARQ Automatic Repeat ReQuest
  • AM acknowledge mode
  • SDU Service Data Unit
  • RLC data PDU re-segmentation AM data transmission only
  • RLC data PDU reordering UM only
  • AM data transmission only UM and AM data transmission only
  • the services and functions of the PDCP sublayer include: header compression and decompression: only Robust Header Compression (ROHC); transmission of user data; maintenance of high-level PDUs for RLC AM during PDCP reconstruction; Repeated detection of the underlying SDU during RLC AM in the PDCP reconstruction process; retransmission of the PDCP SDU during the handover process by the RLC AM; encryption and decryption; timer-based SDU discarding; encryption and integrity of the control plane data protection.
  • ROI Robust Header Compression
  • Embodiments of the present invention provide a data transmission method and apparatus for processing a data processing process.
  • a method of transmitting data comprising the following steps:
  • the PDU is sent to the media access control MAC layer for transmission.
  • a method of receiving data includes the following steps:
  • a sub-layer device for transmitting data including:
  • a first interface module configured to obtain a data packet from a higher layer, and use the data packet as a service data unit (SDU); and a processing module, configured to allocate a serial number SN operation, a segmentation, a cascading operation, and a security operation to the SDU, and Obtaining a packet data unit PDU;
  • the second interface module is configured to send the PDU to the media access control MAC layer for sending.
  • a sub-layer device for receiving data comprising:
  • a second interface module configured to obtain a PDU from a MAC layer
  • a processing module configured to perform a reordering operation according to the SN in the PDU, obtain an internal processing data packet, and perform a security operation and a reorganization operation on the internal processing data packet, and obtain an SDU;
  • the first interface module is configured to send the SDU to a higher layer for processing.
  • the embodiments of the present invention improve the RLC layer and the PDCP layer in the prior art, perform allocation sequence number (SN) operations, segmentation and cascading operations, and security operations on the SDU, and do not perform operations such as ARQ and ROHO, and satisfy security.
  • SN allocation sequence number
  • SDU segmentation and cascading operations
  • security operations such as ARQ and ROHO
  • data transmission is realized, and the data processing flow is consolidated, and the transmission efficiency is improved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a structure of a downstream layer 2 in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a structure of an upstream layer 2 in the prior art
  • FIG. 3 is a flowchart of a main method for transmitting data in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a main method for receiving data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for transmitting data when an internal SN and an external SN are allocated in an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a COUNT value in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a first schematic diagram of a process of segmenting, cascading, and adding a header according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for receiving data when an internal SN and an external SN are allocated in an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart of a method for transmitting data when an internal SN is allocated in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a second schematic diagram of a process of segmenting, cascading, and adding a header according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a flowchart of a method for receiving data when an internal SN is allocated in an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a flowchart of a method for transmitting data when an SDU is first cascaded according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a third schematic diagram of a process of segmenting, cascading, and adding a header according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a flowchart of a method for receiving data when de-cascading an SDU according to an embodiment of the present invention
  • 15 is a flowchart of a method for transmitting data when an external SN is allocated in an embodiment of the present invention
  • 16 is a fourth schematic diagram of a process of segmenting, cascading, and adding a header according to an embodiment of the present invention
  • 17 is a flowchart of a method for receiving data when an external SN is allocated in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a structural diagram of a sub-layer device for transmitting data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a structural diagram of a sub-layer device for receiving data according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a schematic diagram of a structure of a downlink layer 2 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 21 is a schematic diagram showing the structure of the uplink layer 2 in the embodiment of the present invention. detailed description
  • the embodiments of the present invention improve the RLC layer and the PDCP layer in the prior art, and perform sequence number (SN) operations, segmentation and cascading operations, and security operations on the SDU, and do not perform operations such as ARQ and ROHC.
  • the data transmission is realized when the security requirements are met, and the data processing flow is consolidated, and the transmission efficiency is improved.
  • the main method for sending data in the embodiment of the present invention is as follows:
  • Step 301 Obtain a data packet from a higher layer, and use the data packet as an SDU.
  • the upper layer in this embodiment refers to a layer above layer 2, such as an application layer and a Radio Resource Control (RRC) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • Step 302 Assign an SN operation, a segmentation and cascading operation, and a security operation to the SDU, and obtain a PDU.
  • Step 303 Send the PDU to the MAC layer for transmission.
  • Step 401 Obtain a PDU from the MAC layer.
  • Step 402 Perform a reordering operation according to the SN in the PDU to obtain an internal processing data packet.
  • Step 403 Perform a security operation and a reorganization operation on the internal processing data packet, and obtain an SDU.
  • Step 404 Send the SDU to the upper layer for processing.
  • step 302 there may be multiple implementations for assigning SN operations, segmentation and cascading operations, and security operations in the order of execution and implementation of each operation.
  • the SDU is allocated SN operation and security operation, and the SDU allocated with the SN and the security operation is put into the sending buffer, and after receiving the transmission opportunity indication, the SDU in the sending buffer is segmented and cascaded.
  • the SDU is put into a sending buffer; after receiving the transmission opportunity indication, the SDU is allocated with an SN operation, a segmentation, a cascading operation, and a security operation.
  • the SN allocated for the SDU in this embodiment is an internal SN
  • the SN allocated for the PDU is an external SN. If only internal SN or external SN is assigned, internal SN or external The SN is used for reordering and security operations. If an internal SN and an external SN are allocated, the internal SN is used for security operations and the external SN is used for reordering.
  • the assigned SNs differently affect the execution order and specific implementation manner of allocating SN operations, segmentation and cascading operations, and security operations. The following describes in detail through four exemplary embodiments, and each embodiment relates to data transmission and reception processes. .
  • the method for sending data when the internal SN and the external SN are allocated in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 501 Obtain a data packet from a higher layer, and use the data packet as an SDU.
  • Step 502 Assign an internal SN to the SDU.
  • this step assigning internal SNs of the same bit length to SDUs corresponding to different types of logical channels according to a predetermined bit length, such as 8 bits (bit).
  • the internal SN of the same bit length is allocated to the SDU of the logical channel corresponding to the data radio bearer (DRB) for carrying data, such as the length being 8 or 16 bits.
  • DRB data radio bearer
  • the SDU is allocated an internal SN according to the configuration information of the upper layer.
  • the logical channel of the SRB for carrying signaling may be fixed to a value, which may not exceed 8 bits, and the logical channel of the DRB for carrying data may be configured by a higher layer. It is configured and configured to select 8bits or 16bits.
  • Step 503 Perform security operations on the SDU by using the internal SN.
  • the internal SN is an important part of the composition count (COUNT) value.
  • COUNT value is an important input for safe operation. Generally, 32 bits are used.
  • the internal SN is the post-thousand bit value of the COUNT value, and the COUNT value after the internal SN is removed.
  • the other part is the Hyper Frame Number (HFN). For example, if the internal SN is 8 bits, the first 24 bits of the COUNT value are HFN, the last 8 bits are SN, and the SN and HFN form a COUNT together, as an input for security operations, COUNT The structure of the value is shown in Figure 6.
  • Security operations include encryption and integrity protection. If the protocol entity initiates integrity protection, the COUNT value, the direction information (DIRECTION), the bearer (BEARER), and the key (KEY) are used as input parameters for the SDU or SDU plus the Inner SN part. Integrity protection operation (see TS36.323 protocol for details), Forming Message Authentication Code for Integrity (MAC-I) If the protocol entity initiates encryption, it is for SDU or SDU force. MAC- I, the corresponding COUNT value, DIRECTION, BEARER, KEY, etc. are used as input parameters for encryption operation (see TS36.323 protocol for details).
  • Step 504 Put the SDU after the security operation into the sending buffer.
  • Step 505 Receive a transmission opportunity indication of the MAC layer.
  • Step 506 Perform segmentation and cascading operations on the SDU in the sending buffer according to the size of the transmission resource indicated by the MAC layer, and obtain the PDU.
  • the SDU in the transmission buffer is the SDU after the security operation.
  • Step 507 Assign an external SN to the PDU and add a header.
  • the initial value of the external SN is 0, and the value is incremented by 1 each time a PDU is sent.
  • Step 508 Send the PDU with the header to the MAC layer for transmission.
  • each data packet n, n+1, etc. of the upper row data is a data packet after the security operation of the original SDU, and the data is directly used in the group packet. Segmentation and cascading.
  • the Inner SN with only one data or data segment is carried in the PDU header.
  • the Inner SN of the first block data (n in FIG. 7) is carried, and subsequent continuous data (n+1) , n+2, etc.) can calculate the respective Inner SN from the inner SN of the first block by adding 1 in order, which can further save head overhead.
  • the header includes segment indication information (FI), extended information (E), external SN, at least one internal SN and length indication information, and the like.
  • the length indication information is optional. If the data in the PDU comes from an SDU, the length indication information may not be carried. The length indication information may also not be carried for the last segment in the PDU.
  • the method for receiving data when the internal SN and the external SN are allocated in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 801 Obtain a PDU from the MAC layer.
  • Step 802 Perform SN judgment and reordering operations according to the external SN. See the RLC UM receiving entity processing flow in protocol TS36.322.
  • Step 803 After the PDU satisfies the condition of reassembling the data packet, reassembling the data packet inside the PDU. After the reassembly, the internal processing packet shown by n, n+1 in Fig. 7 is obtained.
  • Step 804 Perform a security operation on the internal processing data packet, and obtain an SDU. If the configuration specifies that the encryption operation is initiated, then the decryption operation is performed at this time; if the configuration specifies that the integrity protection operation is initiated, then the integrity verification operation is performed at this time.
  • the SN part of the COUNT value is from the Inner SN corresponding to the data packet, wherein the Inner SN of each packet is calculated according to the Inner SN carried in the PDU and the ordering relationship, and the HFN is self-maintained by the receiving end (the initial value of the HFN may be 0, When it is judged that the received data has an Inner SN flip, the HFN is incremented by 1). When an integrity verification fails, an indication is made to a higher layer (for example, RRC).
  • a higher layer for example, RRC
  • Step 805 Send the SDU to the upper layer in the order of the current SN order.
  • the method for sending data when the internal SN is allocated in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 901 Obtain a data packet from a higher layer, and use the data packet as an SDU.
  • Step 902 Assign an internal SN to the SDU.
  • Step 903 Perform security operations on the SDU by using the internal SN.
  • Step 904 Put the SDU after the security operation into the sending buffer.
  • Step 905 Receive a transmission opportunity indication of the MAC layer.
  • Step 906 Perform segmentation and cascading operations on the SDU in the sending buffer according to the size of the transmission resource indicated by the MAC layer, and obtain the PDU.
  • Step 907 Add a header to the PDU.
  • the header includes FI, E, at least one internal SN, and length indication information.
  • Step 908 Send the PDU with the header to the MAC layer for transmission.
  • the structure of the PDU with header is shown in Figure 10.
  • the method for receiving data when allocating an internal SN in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 1101 Obtain a PDU from the MAC layer.
  • Step 1102 Perform SN judgment and reordering operations according to the internal SN corresponding to each segment in the PDU. See the RLC UM receiving entity processing flow in the protocol TS36.322. If the header carries the internal SN corresponding to each segment, the SN judgment and reordering operation is directly performed according to the internal SN. If the header carries the internal SN of the first segment (or data block or data packet), the internal SN corresponding to the other segment is calculated according to the internal SN. For example, if the Inner SN carried in the header is 0, the Inner SN of the first data block in the PDU is 0, the Inner SN of the second data block is 1, and so on.
  • the specific SN judgment and reordering process is as follows: the received first PDU calculates its Inner SN as 0, 1, 2, and the received second PDU calculates its Inner SN as 2, 3, 4, 5 , it is considered that the 0-4 data packet is received in order, and the 5th data packet needs to be further judged according to whether the segmentation is complete. For another example, the received first PDU calculates that the Inner SN is 0, 1, and 2, and the received second PDU calculates the Inner SN as 5, 6, and 7, and considers the 2-5 packet. There is a receiving gap in the middle, and the reordering timer needs to be started to wait for HARQ retransmission. After the receiving gap is correctly received, the data packet is subsequently processed in order. After the reordering timer expires, the waiting is abandoned, for 0, 1, 2 And 5, 6, and 7 for subsequent processing.
  • Step 1103 After the PDU satisfies the condition of reassembling the data packet, reassembling the data packet inside the PDU.
  • Step 1104 Perform a security operation on the internal processing data packet, and obtain an SDU. If the configuration specifies that the encryption operation is initiated, then the decryption operation is performed at this time; if the configuration specifies that the integrity protection operation is initiated, then the integrity verification operation is performed at this time.
  • the SN part of the COUNT value is from the Inner SN corresponding to the data packet, wherein the Inner SN of each packet is calculated according to the Inner SN carried in the PDU and the ordering relationship, and the HFN is self-maintained by the receiving end (the initial value of the HFN may be 0, When it is judged that the received data has an Inner SN flip, the HFN is incremented by 1). When an integrity verification fails, an indication is made to a higher layer (for example, RRC).
  • a higher layer for example, RRC
  • Step 1105 Send the SDU to the upper layer in the order of the current SN order.
  • the method for sending data when the SDU is cascaded first in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 1201 Obtain a data packet from a higher layer and use the data packet as an SDU.
  • Step 1202 Perform a cascading operation on the SDU.
  • this step such as performing cascading operations on SDUs that meet the preset length, and recording the number of SDUs participating in the cascading; then, cascading SDUs and SDUs that are not participating in cascading (ie, an SDU that does not meet the preset length) for subsequent operations.
  • the upper limit of the current IP packet size is 1500 bytes
  • the preset length may be 1500 bytes.
  • the preset length can be fixed or configured by the upper layer according to the characteristics of the transport layer.
  • the upper limit or total byte limit of the SDUs participating in the cascade may be predetermined or configured by a higher layer.
  • the SDU is cascaded, and the length indication information of each SDU participating in the concatenation is recorded.
  • the number of records and length indication information can be carried in the internal header (CI) of the SDU.
  • Step 1203 Assign an internal SN to the SDU. Since multiple SDUs are cascaded together, the cascaded SUDs correspond to an internal SN, which reduces the number and length of internal SNs allocated, thereby saving network resources.
  • Step 1204 Perform security operations on the cascaded SDUs by using the internal SN.
  • Step 1205 Put the SDU after the security operation into the sending buffer.
  • Step 1206 Receive a transmission opportunity indication of the MAC layer.
  • Step 1207 Perform segmentation and cascading operations on the SDU in the sending buffer according to the size of the transmission resource indicated by the MAC layer, and obtain the PDU.
  • the SDU in the transmission buffer is the SDU after the cascading and security operations.
  • Step 1208 Assign an external SN to the PDU and add a header.
  • the header includes FI, E, outer SN, at least one internal SN, and length indication information.
  • Step 1209 Send the PDU with the header to the MAC layer for transmission. See Figure 13 for the structure from the SDU to the cascaded SDU to the PDU with the header.
  • the method for receiving data when de-cascading an SDU in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 1401 Obtain a PDU from the MAC layer.
  • Step 1402 Perform SN judgment and reordering operations according to the external SN. See the RLC UM receiving entity processing flow in protocol TS36.322.
  • Step 1403 After the PDU satisfies the condition of reassembling the data packet, reassembling the data packet inside the PDU.
  • Step 1404 Perform a security operation on the reorganized internal processing data packet.
  • Step 1405 Perform a de-cascading operation on the data packet obtained after the security operation is solved, and obtain an SDU. For example, if cascading is allowed to be performed only on 1500-byte data packets, based on the total packet length, it can be determined how many data packets are cascaded, one SDU per 1500 bytes, and the last cascading SDU. The length can be allowed to be arbitrary; or if the concatenation information is carried in the internal header, each SDU is solved according to information such as the packet size and the number.
  • Step 1406 Send the SDU to the upper layer in the order of the current SN order.
  • the method for sending data when an external SN is allocated in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 1501 Obtain a packet from a higher layer and use the packet as an SDU.
  • Step 1502 Put the SDU into the send buffer.
  • Step 1503 Receive a transmission opportunity indication of the MAC layer.
  • Step 1504 Perform segmentation and cascading operations on the SDU in the sending buffer according to the size of the transmission resource indicated by the MAC layer, and obtain the PDU.
  • Step 1505 Assign an external SN to the PDU and add a header.
  • the header includes FI, E, external SN, and length indication information.
  • Step 1506 Perform security operations on the PDU or the PDU with the header by using the external SN. If the protocol entity initiates integrity protection, the header portion is added to the PDU data portion or the PDU data, and the corresponding COUNT value, DIRECTION, BEARER, KEY, etc. are used as input parameters for integrity protection operations (refer to the TS36.323 protocol for details).
  • the protocol entity initiates encryption, the PDU (which may include the header) or the PDU plus the MAC-I, and the corresponding COUNT value, DIRECTION, BEARER, KEY, etc. are used as input parameters to perform the encryption operation (specifically See TS36.323 protocol).
  • the COUNT value is also composed of two parts, the high order is HFN, and the low order is the external SN of the PDU.
  • the length of the PDU SN can be distinguished by different logical channel types, which are pre-specified or configured by higher layers.
  • the number of bits in the HFN is the total number of bits in the COUNT value minus the number of bits in the SN.
  • the initial value of the HFN is 0, at each SN. Add 1 when flipping.
  • Step 1507 Send the PDU with the header to the MAC layer for transmission.
  • the structure of the PDU with header is shown in Figure 16.
  • the method for receiving data when allocating an external SN in this embodiment is as follows:
  • the upper layer (such as the RRC layer) pre-establishes and configures the new protocol sublayer according to the preset policy.
  • Step 1701 Obtain a PDU from the MAC layer.
  • Step 1702 Perform SN judgment and reordering operations according to the external SN of the PDU. See protocol RS36.322 for RLC
  • the UM receives the entity processing flow.
  • Step 1703 Perform a security operation on the PDU.
  • the SN part of the COUNT value comes from the external SN carried in the PDU header, and the HFN is self-maintained by the receiving end (the initial value of the HFN can be 0, and when the SN is inverted when it is judged that the received data appears, the HFN is incremented by 1).
  • Step 1704 After the PDU satisfies the condition of reassembling the data packet, reassembling the data packet inside the PDU, and obtaining an SDU.
  • Step 1705 Send the SDU to the upper layer in the order of the current SN order.
  • the above describes the processing of transmitting data and receiving data, which is mainly implemented by the layer 2 device in the communication device, especially by the new protocol sublayer device in layer 2, and the internal structure of the new protocol sublayer device. Introduce.
  • the sub-layer device for transmitting data in this embodiment includes: a first interface module 1801, a processing module
  • the first interface module 180 1 is configured to obtain a data packet from a higher layer and use the data packet as a service data unit SDU.
  • the processing module 1802 is configured to perform an SN operation, a segmentation and cascading operation, and a security operation on the SDU, and obtain a packet data unit PDU.
  • the second interface module 1803 is configured to send the PDU to the media access control MAC layer for transmission.
  • the processing module 1802 performs an SN operation and a security operation on the SDU, and puts the SDU allocated with the SN and the security operation into the transmission buffer, after receiving the transmission opportunity indication. Then segment and cascade the SDUs in the send buffer.
  • the processing module 1802 puts the SDU into the transmission buffer, and after receiving the transmission opportunity indication, performs SN operation, segmentation, cascading operation, and security operation on the SDU.
  • the processing module 1802 performs an operation of allocating an internal SN to the SDU, performs a security operation on the SDU after the internal SN is allocated, and performs segmentation and cascading operations on the SDU that is subjected to the security operation, and after cascading
  • the PDU is allocated to the external SN; or, the processing module 1802 performs the operation of allocating the internal SN to the SDU, performs the security operation on the SDU after the internal SN is allocated, and performs the segmentation and cascading operations on the SDU that has been safely operated, and obtains the PDU;
  • the processing module 1802 performs a cascading operation on the SDU, and allocates an internal SN to the squashed SDU, performs a security operation on the SDU after the internal SN is allocated, and performs segmentation and cascading operations on the SDU that is safely operated, and The cascaded PDU is allocated an external SN; or, the processing module 1802
  • the processing module 1802 allocates the internal SNs of the same bit length to the SDUs of the different types of logical channels according to the predetermined bit length; or the processing module 1802 uses the predetermined bit length as the corresponding bearer signaling.
  • the SDU of the logical channel of the signaling resource block SRB allocates an internal SN of the same bit length, and allocates an internal SN of the same bit length to the SDU of the logical channel corresponding to the data resource block DRB for carrying data according to a predetermined bit length; or
  • the processing module 1802 performs an operation of allocating an internal SN to the SDU according to the configuration information of the upper layer.
  • the processing module 1802 When performing the pre-cascading operation, the processing module 1802 performs a cascading operation on the SDUs that meet the preset length, and records the number of SDUs participating in the cascading; or, the processing module 1802 performs a cascading operation on the SDU, and records the participation level.
  • the header of the obtained PDU includes the internal SN
  • the header of the obtained PDU includes an external SN.
  • the sub-layer device for receiving data in this embodiment includes: a second interface module 1901, a processing module 1902, and a first interface module 1903.
  • the second interface module 1901 is configured to obtain a PDU from the MAC layer.
  • the processing module 1902 is configured to perform a reordering operation according to the SN in the PDU, obtain an internal processing data packet, and perform a security operation and a reorganization operation on the internal processing data packet, and obtain an SDU.
  • the first interface module 1903 is configured to send the SDU to a higher layer for processing.
  • the processing module 1902 When the SN in the PDU is an internal SN or an external SN, the processing module 1902 according to the internal SN or the external SN in the PDU. The reordering operation is performed, and the internal processing packets are de-secured through the internal SN or the external SN. Alternatively, when the SN in the PDU includes the internal SN and the external SN, the processing module 1902 performs a reordering operation according to the external SN in the PDU, and performs a security operation on the internal processing data packet through the internal SN.
  • the processing module 1902 performs a de-secure operation, a reorganization operation, and a de-cascading operation on the internal processing data packet, and obtains an SDU.
  • the sub-layer device for transmitting data and the sub-layer device for receiving data may be the same device, but perform different functions in transmitting data and receiving data. That is, the second interface module 1901 and the second interface module 1803 are the same module, the processing module 1902 and the processing module 1802 are the same module, and the first interface module 1903 and the first interface module 1801 are the same module.
  • the layer 2 device includes a new protocol sublayer portion and a MAC layer portion.
  • the processing modules in the new protocol sub-layer section are used for segmentation cascading (or reorganization) and security operations (or security operations).
  • the embodiments of the present invention improve the RLC layer and the PDCP layer in the prior art, perform allocation (SN) operations, segmentation and cascading operations, and security operations on the SDU, and do not perform operations such as ARQ and ROHO, and meet security requirements.
  • SN allocation
  • segmentation and cascading operations segmentation and cascading operations
  • security operations on the SDU, and do not perform operations such as ARQ and ROHO, and meet security requirements.
  • embodiments of the present invention can be provided as a method, system, or computer program product. Accordingly, the present invention may take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or a combination of software and hardware. Moreover, the present invention is in the form of a computer program product embodied on one or more computer-usable storage media (including but not limited to disk storage and optical storage, etc.) in which computer usable program code is embodied.
  • the computer program instructions can also be stored in a computer readable memory that can direct a computer or other programmable data processing device to operate in a particular manner, such that the instructions stored in the computer readable memory produce an article of manufacture comprising the instruction device.
  • the apparatus implements the functions specified in one or more blocks of a flow or a flow and/or block diagram of the flowchart.
  • These computer program instructions can also be loaded onto a computer or other programmable data processing device such that a series of operational steps are performed on a computer or other programmable device to produce computer-implemented processing, thereby causing a computer or other
  • the instructions executed on the programmable device provide steps for implementing the functions specified in one or more blocks of the flowchart or in a flow or block of the flowchart.

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Abstract

本申请公开了一种数据传输的方法及装置，用于简化数据处理流程。其中，数据传输包括数据的发送和接收。发送数据的方法包括：获得来自高层的数据包，并将该数据包作为业务数据单元SDU；对SDU进行分配序列号SN操作、分段与级联操作和安全操作，并获得分组数据单元PDU；将PDU发往媒体接入控制MAC层进行发送。本发明还公开了接收数据的方法和用于实现所述方法的装置。

Description

一种数据传输的方法及装置 本申请要求在 2011年 02月 15日提交中国专利局、 申请号为 201110038310.9、 发明名称 为"一种数据传输的方法及装置 "的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本 申请中。 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别是涉及数据传输的方法及装置。 背景技术
长期演进（Long Term Evolution, LTE ) 系统釆用了分组数据汇聚协议（Packet Data Convergence Protocol, PDCP 无线链路控制 （ Radio Link Control, RLC )和媒体接入控 制 （Media Access Control, MAC )三个子层组成的层二结构， 每层完成各自的功能， 共同 承担了用户面数据和信令面数据的传输工作。 层 2的结构参见图 1和图 2所示。 其中， RLC 层的服务和功能包括： 传输高层分组数据单元（ Packet Data Unit, PDU ); 通过自动重传请 求（Automatic Repeat reQuest, ARQ )进行错误恢复（仅限确认模式（AM )数据传输）； 级联、 分段和重组 RLC业务数据单元（ Service Data Unit, SDU ) (重组 RLC SDU仅限无确 认模式（ UM )和 AM数据传输）； RLC数据 PDU重分段（仅限 AM数据传输）； RLC数据 PDU 重排序（仅限 UM和 AM数据传输）；重复检测（仅限 UM和 AM数据传输）；协议错误检测（仅 限 AM数据传输）； RLC SDU丢弃（仅限 UM和 AM数据传输）； RLC重建。
PDCP子层的服务和功能包括： 头压缩和解压缩： 仅釆用鲁棒性头压缩（Robust Header Compression, ROHC )； 传输用户数据； 对于 RLC AM在 PDCP重建过程中维持高层 PDU的 按序递交； 对于 RLC AM在 PDCP重建过程中对底层 SDU的重复检测； 对 RLC AM在切换过 程中对 PDCP SDU进行重传； 加密和解密； 基于定时器的 SDU丢弃； 对控制面数据， 进行 加密和完整性保护。
对于室内和热点地区的数据业务来说， 切换和重建发生的次数较少， 现有的层 2处理 过程显得过于复杂。 发明内容
本发明实施例提供一种数据传输的方法及装置， 用于筒化数据处理流程。
一种发送数据的方法， 包括以下步骤：
获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为业务数据单元 SDU;
对 SDU进行分配序列号 SN操作、 分段与级联操作和安全操作， 并获得分组数据单元 PDU;
将 PDU发往媒体接入控制 MAC层进行发送。
一种接收数据的方法， 包括以下步骤：
获得来自 MAC层的 PDU;
根据 PDU中的 SN进行重排序操作， 获得内部处理数据包；
对内部处理数据包进行解安全操作和重组操作 , 并获得 SDU;
将 SDU发往高层进行处理。
一种用于发送数据的子层装置， 包括：
第一接口模块， 用于获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为业务数据单元 SDU; 处理模块， 用于对 SDU进行分配序列号 SN操作、 分段与级联操作和安全操作， 并获得 分组数据单元 PDU;
第二接口模块， 用于将 PDU发往媒体接入控制 MAC层进行发送。
一种用于接收数据的子层装置， 包括：
第二接口模块， 用于获得来自 MAC层的 PDU;
处理模块， 用于根据 PDU中的 SN进行重排序操作， 获得内部处理数据包， 以及对内部 处理数据包进行解安全操作和重组操作 , 并获得 SDU;
第一接口模块， 用于将 SDU发往高层进行处理。
本发明实施例对现有技术中的 RLC层和 PDCP层进行改进， 对 SDU进行分配序列号 ( SN )操作、 分段与级联操作和安全操作， 不进行 ARQ和 ROHO等操作， 在满足安全性要 求的情况下实现了数据传输， 并筒化了数据处理流程， 提高了传输效率。 附图说明
图 1为现有技术中下行层 2结构的示意图；
图 2为现有技术中上行层 2结构的示意图；
图 3为本发明实施例中发送数据的主要方法流程图；
图 4为本发明实施例中接收数据的主要方法流程图；
图 5为本发明实施例中分配内部 SN和外部 SN时发送数据的方法流程图；
图 6为本发明实施例中 COUNT值的结构示意图；
图 7为本发明实施例中分段、 级联和增加头部过程的第一示意图；
图 8为本发明实施例中分配内部 SN和外部 SN时接收数据的方法流程图；
图 9为本发明实施例中分配内部 SN时发送数据的方法流程图；
图 10为本发明实施例中分段、 级联和增加头部过程的第二示意图；
图 11为本发明实施例中分配内部 SN时接收数据的方法流程图； 图 12为本发明实施例中先对 SDU进行级联时发送数据的方法流程图；
图 13为本发明实施例中分段、 级联和增加头部过程的第三示意图；
图 14为本发明实施例中对 SDU进行解级联时接收数据的方法流程图；
图 15为本发明实施例中分配外部 SN时发送数据的方法流程图；
图 16为本发明实施例中分段、 级联和增加头部过程的第四示意图；
图 17为本发明实施例中分配外部 SN时接收数据的方法流程图；
图 18为本发明实施例中用于发送数据的子层装置的结构图；
图 19为本发明实施例中用于接收数据的子层装置的结构图；
图 20为本发明实施例中下行层 2结构的示意图；
图 21为本发明实施例中上行层 2结构的示意图。 具体实施方式
本发明实施例对现有技术中的 RLC层和 PDCP层进行改进， 对 SDU进行分配序列号 ( Sequence Number, SN )操作、 分段与级联操作和安全操作， 不进行 ARQ和 ROHC等操 作， 在满足安全性要求的情况下实现了数据传输， 并筒化了数据处理流程， 提高了传输效 率。
参见图 3 , 本发明实施例中发送数据的主要方法流程如下：
步骤 301 : 获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为 SDU。 本实施例中的高层是指 层 2以上的层， 如应用层和无线资源控制 （Radio Resource Control, RRC )层等。
步骤 302: 对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作， 并获得 PDU。 步骤 303： 将 PDU发往 MAC层进行发送。
与发送过程相对于的， 参见图 4, 本实施例中接收数据的主要方法流程如下： 步骤 401： 获得来自 MAC层的 PDU。
步骤 402: 根据 PDU中的 SN进行重排序操作， 获得内部处理数据包。
步骤 403: 对内部处理数据包进行解安全操作和重组操作， 并获得 SDU。
步骤 404: 将 SDU发往高层进行处理。
在步骤 302中， 分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作的执行顺序上和各操作具体 实现上都可能有多种实现方式。 例如对 SDU进行分配 SN操作和安全操作， 并将分配有 SN 和进行安全操作后的 SDU放入发送緩存， 在收到传输机会指示后， 再对发送緩存中的 SDU 进行分段与级联操作。 或者， 将该数据包作为 SDU后， 将 SDU放入发送緩存； 收到传输机 会指示后， 对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作。 对于分配的 SN可以仅 分配内部 SN、 仅分配外部 SN、 或分配内部 SN及外部 SN。 本实施例中针对 SDU分配的 SN 为内部 SN, 针对 PDU分配的 SN为外部 SN。 如果仅分配内部 SN或外部 SN, 则内部 SN或外 部 SN用于重排序和安全操作， 如果分配了内部 SN和外部 SN, 则内部 SN用于安全操作， 外 部 SN用于重排序。 分配的 SN不同影响着分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作的执行 顺序和具体实现方式， 下面通过 4个典型实施例来详细介绍， 并且每个实施例都涉及数据 发送和接收过程。
参见图 5 , 本实施例中分配内部 SN和外部 SN时发送数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 501 : 获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为 SDU。
步骤 502: 对 SDU分配内部 SN。 此步骤有多种实现方式， 如按照预先规定的比特长度 为对应不同类型逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN, 如该长度为 8比特（bit )。 或 者， 按照预先规定的比特长度为对应用于承载信令的信令无线承载（SRB ) 的逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN, 如该长度为 5或 8bits; 按照预先规定的比特长度为对应 用于承载数据的数据无线承载（ DRB )的逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN, 如 该长度为 8或 16bits。 或者， 根据高层的配置信息对 SDU进行分配内部 SN的操作， 例如用于 承载信令的 SRB的逻辑信道可以固定为一个值， 可不超过 8bits, 用于承载数据的 DRB的逻 辑信道可以由高层对其进行配置， 配置选取 8bits或者 16bits。
步骤 503： 利用内部 SN对 SDU进行安全操作。
该内部 SN是组成计数（COUNT )值的重要部分， COUNT值为用于安全操作的重要输 入， 一般取 32bits, 内部 SN为 COUNT值的后若千位比特值， 除去内部 SN之后的 COUNT值 的其它部分为超帧号 （Hyper Frame Number, HFN ), 例如内部 SN为 8bits, 则 COUNT值的 前 24位为 HFN, 后 8位为 SN, SN和 HFN共同组成 COUNT, 作为安全操作的输入， COUNT 值的结构参见图 6所示。
安全操作包括加密和完整性保护。 如果协议实体启动了完整性保护， 则针对 SDU或者 SDU加内部 （Inner ) SN部分， 将对应的 COUNT值， 方向信息 （DIRECTION ), 承载 ( BEARER ), 密钥 （KEY ) 等作为输入参数， 进行完整性保护操作 （具体参见 TS36.323 协议）， 形成用于完整性保护的消息-验证码（Message Authentication Code for Integrity, MAC-I 如果协议实体启动了加密， 则针对 SDU或者 SDU力。 MAC-I, 将对应的 COUNT值， DIRECTION, BEARER, KEY等作为输入参数， 进行加密操作（具体参见 TS36.323协议）。
步骤 504: 将安全操作后的 SDU放入发送緩存。
步骤 505: 接收 MAC层的传输机会指示。
步骤 506: 根据 MAC层指示的传输资源的大小， 对发送緩存中的 SDU进行分段和级联 操作， 并获得 PDU。 此时发送緩存中的 SDU是经过安全操作后的 SDU。
步骤 507: 为 PDU分配外部 SN, 并增加头部。 外部 SN的初值为 0, 每发送一个 PDU则 该值加 1。 步骤 508: 将带有头部的 PDU发往 MAC层进行发送。
在步骤 506和 507中， 分段、 级联和增加头部的过程可以参见 TS36.322协议中 UM模式 的处理， 其中会分配外部 SN, 该外部 SN对应于 UM RLC中的 SN, 可以固定为 7bit, 也可以 釆取 7bit和 lObit甚至 13比特由高层配置的形式。 参见图 7所示的分段和级联的示意图， 上排 数据的每一个数据包 n, n+1等均为原有 SDU进行了安全操作之后的数据包， 在组包时直接 对这些数据进行分段和级联。在 PDU中，仅有一个数据或者数据分段的 Inner SN携带在 PDU 头部中，例如只有第一个块数据（图 7中的 n )的 Inner SN被携带，后续连续的数据（ n+1, n+2 等）可以釆取依次加 1的方式从第一块的 Inner SN中计算出各自的 Inner SN , 这样可以进一 步节省头部开销。
头部包括分段指示信息（FI )、 扩展信息（E )、 外部 SN、 至少一个内部 SN和长度指示 信息等。 其中长度指示信息为可选项。 如果 PDU中的数据来自一个 SDU, 则可以不携带长 度指示信息。 针对 PDU中的最后一个分段也可以不携带长度指示信息。
参见图 8, 本实施例中分配内部 SN和外部 SN时接收数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 801 : 获得来自 MAC层的 PDU。
步骤 802: 根据外部 SN进行 SN判断和重排序操作。 可参见协议 TS36.322中 RLC UM接 收实体处理流程。
步骤 803 : 当 PDU满足重组数据包的条件后， 对 PDU内部的数据包进行重组操作。 重 组后获得图 7中 n, n+1所示的内部处理数据包。
步骤 804: 对内部处理数据包进行解安全操作， 并获得 SDU。 如果配置规定启动加密 操作 , 则此时进行解密操作； 如果配置规定启动完整性保护操作 , 则此时进行完整性验证 操作。 其中 COUNT值的 SN部分来自数据包对应的 Inner SN, 其中每个包的 Inner SN根据携 带在 PDU中的 Inner SN以及排序关系计算得到， HFN为接收端自行维护 （HFN的初值可以 为 0, 当判断接收数据出现 Inner SN翻转时， HFN加 1 )。 当出现完整性验证失败时， 向高层 (例如 RRC )进行指示。
步骤 805： 按照当前 SN增序的顺序将 SDU发往高层。
参见图 9 , 本实施例中分配内部 SN时发送数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 901 : 获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为 SDU。
步骤 902: 对 SDU分配内部 SN。
步骤 903： 利用内部 SN对 SDU进行安全操作。
步骤 904: 将安全操作后的 SDU放入发送緩存。
步骤 905: 接收 MAC层的传输机会指示。 步骤 906: 根据 MAC层指示的传输资源的大小， 对发送緩存中的 SDU进行分段和级联 操作， 并获得 PDU。
步骤 907: 为 PDU增加头部。 头部包括 FI、 E、 至少一个内部 SN和长度指示信息。 步骤 908: 将带有头部的 PDU发往 MAC层进行发送。 带有头部的 PDU的结构参见图 10 所示。
参见图 11 , 本实施例中分配内部 SN时接收数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 1101 : 获得来自 MAC层的 PDU。
步骤 1102: 根据 PDU中每个分段对应的内部 SN进行 SN判断和重排序操作。 可参见协 议 TS36.322中 RLC UM接收实体处理流程。 如果头部携带了每个分段对应的内部 SN, 则直 接根据该内部 SN进行 SN判断和重排序操作。 如果头部携带了第一分段 (或称数据块或数 据包）的内部 SN,则根据该内部 SN计算其它分段对应的内部 SN。例如，头部中携带的 Inner SN为 0, 则 PDU中第一个数据块的 Inner SN为 0, 第二个数据块的 Inner SN为 1 , 依次类推。
具体的 SN判断和重排序过程如：接收到的第一个 PDU中计算其 Inner SN分别为 0、 1、 2, 接收到的第二个 PDU中计算其 Inner SN为 2、 3、 4、 5 , 则认为 0-4号数据包按序接收， 5号数 据包需根据其分段是否完整来进一步判断。 又如： 接收到的第一个 PDU中计算其 Inner SN 分别为 0、 1、 2, 接收到的第二个 PDU中计算其 Inner SN为 5、 6、 7, 则认为 2-5号数据包中 间存在接收空隙， 需要启动重排序定时器等待 HARQ重传， 当接收空隙正确接收之后， 按 照顺序对数据包进行后续处理， 当重排序定时器超时之后， 则放弃等待， 对 0、 1、 2和 5、 6、 7进行后续处理。
步骤 1103: 当 PDU满足重组数据包的条件后， 对 PDU内部的数据包进行重组操作。 步骤 1104: 对内部处理数据包进行解安全操作， 并获得 SDU。 如果配置规定启动加密 操作 , 则此时进行解密操作； 如果配置规定启动完整性保护操作 , 则此时进行完整性验证 操作。 其中 COUNT值的 SN部分来自数据包对应的 Inner SN, 其中每个包的 Inner SN根据携 带在 PDU中的 Inner SN以及排序关系计算得到， HFN为接收端自行维护 （HFN的初值可以 为 0, 当判断接收数据出现 Inner SN翻转时， HFN加 1 )。 当出现完整性验证失败时， 向高层 (例如 RRC )进行指示。
步骤 1105: 按照当前 SN增序的顺序将 SDU发往高层。
参见图 12, 本实施例中先对 SDU进行级联时发送数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 1201 : 获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为 SDU。
步骤 1202: 对 SDU进行级联操作。 此步骤有多种实现方式， 如对满足预设长度的 SDU 进行级联操作 , 并记录参与级联的 SDU的个数； 然后对级联后的 SDU和未参加级联的 SDU (即不满足预设长度的 SDU )进行后续操作。 由于目前 IP包大小的上限为 1500字节， 则该 预设长度可以是 1500字节。 该预设长度可以固定不变， 或者由高层根据传输层的特性进行 配置。参与级联的 SDU的个数上限或总字节上限可以预先规定或由高层配置。或者，对 SDU 进行级联操作 , 并记录参与级联的每个 SDU的长度指示信息。 记录的个数和长度指示信息 可以携带在 SDU的内部头 （CI ) 中。
步骤 1203: 对 SDU分配内部 SN。 由于多个 SDU级联在一起， 所以级联在一起的 SUD对 应一个内部 SN, 则可减少分配内部 SN的数量和长度， 进而节省网络资源。
步骤 1204: 利用内部 SN对级联后的 SDU进行安全操作。
步骤 1205： 将安全操作后的 SDU放入发送緩存。
步骤 1206: 接收 MAC层的传输机会指示。
步骤 1207: 根据 MAC层指示的传输资源的大小， 对发送緩存中的 SDU进行分段和级联 操作， 并获得 PDU。 此时发送緩存中的 SDU是经过级联和安全操作之后的 SDU。
步骤 1208: 为 PDU分配外部 SN, 并增加头部。 头部包括 FI、 E、 外部 （outer ) SN、 至 少一个内部 SN和长度指示信息。
步骤 1209: 将带有头部的 PDU发往 MAC层进行发送。从 SDU到级联后的 SDU再到带有 头部的 PDU的结构参见图 13所示。
参见图 14, 本实施例中对 SDU进行解级联时接收数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 1401 : 获得来自 MAC层的 PDU。
步骤 1402: 根据外部 SN进行 SN判断和重排序操作。 可参见协议 TS36.322中 RLC UM接 收实体处理流程。
步骤 1403: 当 PDU满足重组数据包的条件后， 对 PDU内部的数据包进行重组操作。 步骤 1404: 对重组后的内部处理数据包进行解安全操作。
步骤 1405: 对解安全操作后获得的数据包进行解级联操作， 并获得 SDU。 例如， 规定 级联只允许对 1500字节的数据包进行， 则根据总的数据包长度， 可以判断出共级联了多少 个数据包， 每 1500字节为一个 SDU, 最后一个级联的 SDU可以允许其长度任意； 或者如果 级联信息在内部头中携带， 则按照数据包大小和个数等信息， 解出每个 SDU。
步骤 1406: 按照当前 SN增序的顺序将 SDU发往高层。
参见图 15 , 本实施例中分配外部 SN时发送数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 1501 : 获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为 SDU。
步骤 1502: 将 SDU放入发送緩存。
步骤 1503: 接收 MAC层的传输机会指示。 步骤 1504: 根据 MAC层指示的传输资源的大小， 对发送緩存中的 SDU进行分段和级联 操作， 并获得 PDU。
步骤 1505: 为 PDU分配外部 SN和增加头部。 头部包括 FI、 E、 外部 SN和长度指示信息。 步骤 1506: 利用外部 SN对 PDU或带有头部的 PDU进行安全操作。 如果协议实体启动了 完整性保护， 则针对 PDU数据部分或者 PDU数据加头部部分， 将对应的 COUNT值， DIRECTION, BEARER, KEY等作为输入参数， 进行完整性保护操作（具体参见 TS36.323 协议）， 形成 MAC-L 如果协议实体启动了加密， 则针对 PDU (可以包括头部）或者 PDU 加 MAC-I, 将对应的 COUNT值， DIRECTION, BEARER, KEY等作为输入参数， 进行加 密操作 (具体参见 TS36.323协议）。
其中， COUNT值也是由两部分组成， 高位为 HFN, 低位为 PDU的外部 SN。 PDU的夕卜 部 SN的长度可以区分不同的逻辑信道类型， 分别预先规定或者由高层配置， HFN的位数为 COUNT值总比特数减去 SN的比特数， HFN初值为 0, 在每次 SN翻转时加 1。
步骤 1507: 将带有头部的 PDU发往 MAC层进行发送。 带有头部的 PDU的结构参见图 16 所示。
参见图 17, 本实施例中分配外部 SN时接收数据的方法流程如下：
高层（如 RRC层）根据预设策略预先对新协议子层进行建立和配置。
步骤 1701 : 获得来自 MAC层的 PDU。
步骤 1702:根据 PDU的外部 SN进行 SN判断和重排序操作。可参见协议 TS36.322中 RLC
UM接收实体处理流程。
步骤 1703 : 对 PDU进行解安全操作。 其中 COUNT值的 SN部分来自 PDU头部携带的外 部 SN, HFN为接收端自行维护（HFN的初值可以为 0, 当判断接收数据出现 SN翻转时， HFN 加 1 )。
步骤 1704: 当 PDU满足重组数据包的条件后， 对 PDU内部的数据包进行重组操作， 并 获得 SDU。
步骤 1705： 按照当前 SN增序的顺序将 SDU发往高层。
图 15和图 17所示的实施例中节省了内部 SN,利用外部 SN实现了重排序和安全操作（或 解安全操作）。
以上描述了发送数据和接收数据的处理过程， 该过程主要由通信设备中的层 2装置实 现， 尤其是由层 2中的新协议子层装置实现， 下面对新协议子层装置的内部结构进行介绍。
参见图 18, 本实施例中用于发送数据的子层装置包括： 第一接口模块 1801、 处理模块
1802和第二接口模块 1803。
第一接口模块 1801用于获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为业务数据单元 SDU。 处理模块 1802用于对 SDU进行分配 SN操作、分段与级联操作和安全操作， 并获得分组 数据单元 PDU。
第二接口模块 1803用于将 PDU发往媒体接入控制 MAC层进行发送。
具体的， 从接收传输机会指示的时机角度讲， 处理模块 1802对 SDU进行分配 SN操作和 安全操作 ,并将分配有 SN和进行安全操作后的 SDU放入发送緩存，在收到传输机会指示后， 再对发送緩存中的 SDU进行分段与级联操作。或者，处理模块 1802将该数据包作为 SDU后， 将 SDU放入发送緩存， 收到传输机会指示后， 对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作和 安全操作。
从分配 SN的角度讲， 处理模块 1802对 SDU进行分配内部 SN的操作， 对分配内部 SN后 的 SDU进行安全操作， 再对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分配外部 SN; 或者， 处理模块 1802对 SDU进行分配内部 SN的操作， 对分配内部 SN后 的 SDU进行安全操作， 再对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作， 并获得 PDU; 或者， 处理模块 1802对 SDU进行级联操作， 并对级联后的 SDU分配内部 SN, 对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作， 再对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU 分配外部 SN; 或者， 处理模块 1802对 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分配 外部 SN, 并对分配了外部 SN的 PDU进行安全操作。
在分配内部 SN时，处理模块 1802按照预先规定的比特长度为对应不同类型逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN; 或者， 处理模块 1802按照预先规定的比特长度为对应用 于承载信令的信令资源块 SRB的逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN,按照预先规 定的比特长度为对应用于承载数据的数据资源块 DRB的逻辑信道的 SDU分配相同比特长 度的内部 SN; 或者， 处理模块 1802根据高层的配置信息对 SDU进行分配内部 SN的操作。
在进行预级联操作时， 处理模块 1802对满足预设长度的 SDU进行级联操作， 并记录参 与级联的 SDU的个数； 或者， 处理模块 1802对 SDU进行级联操作， 并记录参与级联的每个 SDU的长度指示信息。
关于 PDU的头部， 分配的 SN包括内部 SN时， 获得的 PDU的头部包括内部 SN; 分配的
SN包括外部 SN时， 获得的 PDU的头部包括外部 SN。
参见图 19, 本实施例中用于接收数据的子层装置包括： 第二接口模块 1901、 处理模块 1902和第一接口模块 1903。
第二接口模块 1901用于获得来自 MAC层的 PDU。
处理模块 1902用于根据 PDU中的 SN进行重排序操作， 获得内部处理数据包， 以及对内 部处理数据包进行解安全操作和重组操作 , 并获得 SDU。
第一接口模块 1903用于将 SDU发往高层进行处理。
当 PDU中的 SN为内部 SN或外部 SN时， 处理模块 1902根据 PDU中的内部 SN或外部 SN 进行重排序操作， 以及通过内部 SN或外部 SN对内部处理数据包进行解安全操作。 或者， 当 PDU中的 SN包括内部 SN和外部 SN时， 处理模块 1902根据 PDU中的外部 SN进行重排序操 作， 以及通过内部 SN对内部处理数据包进行解安全操作。
处理模块 1902对内部处理数据包进行解安全操作、 重组操作和解级联操作， 并获得 SDU。
用于发送数据的子层装置和用于接收数据的子层装置可以是同一装置， 只是在发送数 据和接收数据过程中发挥着不同的功能。 即， 第二接口模块 1901与第二接口模块 1803是同 一模块， 处理模块 1902与处理模块 1802是同一模块， 第一接口模块 1903与第一接口模块 1801是同一模块。
本实施例还提供包括新协议子层装置的层 2装置的结构和功能， 参见图 20和图 21。 层 2 装置包括新协议子层部分和 MAC层部分。新协议子层部分中的处理模块用于进行分段级联 (或重组）和安全操作 (或解安全操作 )等。
本发明实施例对现有技术中的 RLC层和 PDCP层进行改进， 对 SDU进行分配（ SN )操 作、 分段与级联操作和安全操作， 不进行 ARQ和 ROHO等操作， 在满足安全性要求的情况 下实现了数据传输， 并筒化了数据处理流程， 提高了传输效率。
本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产 品。 因此， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介盾 （包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形 式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序产品的流程图 和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流 程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器 以产生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的 装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方 式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装 置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机 或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或其他 可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权 利 要 求
1、 一种发送数据的方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为业务数据单元 SDU;
对 SDU进行分配序列号 SN操作、 分段与级联操作和安全操作， 并获得分组数据单元 PDU;
将 PDU发往媒体接入控制 MAC层进行发送。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作 和安全操作的步骤包括： 对 SDU进行分配 SN操作和安全操作， 并将分配有 SN和进行安全 操作后的 SDU放入发送緩存， 在收到传输机会指示后， 对发送緩存中的 SDU进行分段与级 联操作； 或者，
将该数据包作为 SDU后、 且对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作前， 还包括步骤： 将 SDU放入发送緩存； 对 SDU进行分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作 的步骤包括： 收到传输机会指示后，对 SDU进行分配 SN操作、分段与级联操作和安全操作。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 对 SDU进行分配序列号 SN操作、 分段与级 联操作和安全操作， 并获得分组数据单元 PDU的步骤包括：
对 SDU进行分配内部 SN的操作， 对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作， 对经过安全 操作的 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分配外部 SN; 或者，
对 SDU进行分配内部 SN的操作， 对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作， 对经过安全 操作的 SDU进行分段与级联操作， 并获得 PDU; 或者，
对 SDU进行级联操作， 并对级联后的 SDU分配内部 SN, 对分配内部 SN后的 SDU进行 安全操作，对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作，以及对级联后的 PDU分配外部 SN; 或者，
对 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分配外部 SN, 并对分配了外部 SN 的 PDU进行安全操作。
4、如权利要求 3所述的方法，其特征在于，对 SDU进行分配内部 SN的操作的步骤包括： 按照预先规定的比特长度为对应不同类型逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN; 或者，
按照预先规定的比特长度为对应用于承载信令的信令资源块 SRB的逻辑信道的 SDU分 配相同比特长度的内部 SN, 按照预先规定的比特长度为对应用于承载数据的数据资源块 DRB的逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN; 或者，
根据高层的配置信息对 SDU进行分配内部 SN的操作。
5、 如权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 对 SDU进行级联操作的步骤包括： 对满足预设长度的 SDU进行级联操作， 并记录参与级联的 SDU的个数； 或者， 对 SDU进行级联操作 , 并记录参与级联的每个 SDU的长度指示信息。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 分配的 SN包括内部 SN时， 获得的 PDU的 头部包括内部 SN; 分配的 SN包括外部 SN时， 获得的 PDU的头部包括外部 SN。
7、 一种接收数据的方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
获得来自 MAC层的 PDU;
根据 PDU中的 SN进行重排序操作 , 获得内部处理数据包；
对内部处理数据包进行解安全操作和重组操作 , 并获得 SDU;
将 SDU发往高层进行处理。
8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 当 PDU中的 SN为内部 SN或外部 SN时， 根 据 PDU中的 SN进行重排序操作的步骤包括： 根据 PDU中的内部 SN或外部 SN进行重排序操 作； 对内部处理数据包进行解安全操作的步骤包括： 通过内部 SN或外部 SN对内部处理数 据包进行解安全操作； 或者，
当 PDU中的 SN包括内部 SN和外部 SN时， 根据 PDU中的 SN进行重排序操作的步骤包 括：根据 PDU中的外部 SN进行重排序操作；对内部处理数据包进行解安全操作的步骤包括： 通过内部 SN对内部处理数据包进行解安全操作。
9、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 对内部处理数据包进行解安全操作和重组 操作， 并获得 SDU的步骤包括： 对内部处理数据包进行解安全操作、 重组操作和解级联操 作， 并获得 SDU。
10、 一种用于发送数据的子层装置， 其特征在于， 包括：
第一接口模块， 用于获得来自高层的数据包， 并将该数据包作为业务数据单元 SDU; 处理模块， 用于对 SDU进行分配序列号 SN操作、 分段与级联操作和安全操作， 并获得 分组数据单元 PDU;
第二接口模块， 用于将 PDU发往媒体接入控制 MAC层进行发送。
11、 如权利要求 10所述的子层装置， 其特征在于， 处理模块对 SDU进行分配 SN操作和 安全操作 ,并将分配有 SN和进行安全操作后的 SDU放入发送緩存，在收到传输机会指示后， 对发送緩存中的 SDU进行分段与级联操作； 或者，
处理模块将该数据包作为 SDU后，将 SDU放入发送緩存，收到传输机会指示后，对 SDU 进行分配 SN操作、 分段与级联操作和安全操作。
12、 如权利要求 10所述的子层装置， 其特征在于， 处理模块对 SDU进行分配内部 SN的 操作 ,对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作 ,对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作 , 以及对级联后的 PDU分配外部 SN; 或者，
处理模块对 SDU进行分配内部 SN的操作， 对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作， 对 经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作， 并获得 PDU; 或者， 处理模块对 SDU进行级联操作， 并对级联后的 SDU分配内部 SN, 对分配内部 SN后的 SDU进行安全操作， 对经过安全操作的 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分 配外部 SN; 或者
处理模块对 SDU进行分段与级联操作， 以及对级联后的 PDU分配外部 SN, 并对分配了 外部 SN的 PDU进行安全操作。
13、 如权利要求 12所述的子层装置， 其特征在于， 处理模块按照预先规定的比特长度 为对应不同类型逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN; 或者，
处理模块按照预先规定的比特长度为对应用于承载信令的信令资源块 SRB的逻辑信道 的 SDU分配相同比特长度的内部 SN,按照预先规定的比特长度为对应用于承载数据的数据 资源块 DRB的逻辑信道的 SDU分配相同比特长度的内部 SN; 或者，
处理模块根据高层的配置信息对 SDU进行分配内部 SN的操作。
14、 如权利要求 12所述的子层装置， 其特征在于， 处理模块对满足预设长度的 SDU进 行级联操作， 并记录参与级联的 SDU的个数； 或者，
处理模块对 SDU进行级联操作， 并记录参与级联的每个 SDU的长度指示信息。
15、 如权利要求 10所述的子层装置， 其特征在于， 分配的 SN包括内部 SN时， 获得的
PDU的头部包括内部 SN; 分配的 SN包括外部 SN时， 获得的 PDU的头部包括外部 SN。
16、 一种用于接收数据的子层装置， 其特征在于， 包括：
第二接口模块， 用于获得来自 MAC层的 PDU;
处理模块， 用于根据 PDU中的 SN进行重排序操作， 获得内部处理数据包， 以及对内部 处理数据包进行解安全操作和重组操作， 并获得 SDU;
第一接口模块， 用于将 SDU发往高层进行处理。
17、 如权利要求 16所述的子层装置， 其特征在于， 当 PDU中的 SN为内部 SN或外部 SN 时， 处理模块根据 PDU中的内部 SN或外部 SN进行重排序操作 , 以及通过内部 SN或外部 SN 对内部处理数据包进行解安全操作； 或者，
当 PDU中的 SN包括内部 SN和外部 SN时， 处理模块根据 PDU中的外部 SN进行重排序操 作， 以及通过内部 SN对内部处理数据包进行解安全操作。
18、 如权利要求 16所述的子层装置， 其特征在于， 处理模块对内部处理数据包进行解 安全操作、 重组操作和解级联操作， 并获得 SDU。
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