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CN100431291C - 无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法 - Google Patents

无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法 Download PDF

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CN100431291C
CN100431291C CNB2005100360116A CN200510036011A CN100431291C CN 100431291 C CN100431291 C CN 100431291C CN B2005100360116 A CNB2005100360116 A CN B2005100360116A CN 200510036011 A CN200510036011 A CN 200510036011A CN 100431291 C CN100431291 C CN 100431291C
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Abstract

一种无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,在发送端收到上层高优先级SDU时,将该高优先级SDU进行分片、串接、填充处理形成HPDU,插入到已经完成分片、串接、填充处理但尚未发送的PDU前,使用头扩展类型或长度指示标识HPDU,实现优先发送HPDU;在接收端接收下层PDU,根据PDU中的头扩展类型或者长度指示判断为HPDU;另外开辟缓冲,根据长度指示或头扩展类型将HPDU中的数据放入该缓冲;将同一上层SDU的所有HPDU收齐,重组成SDU向上层投递。采用本发明,有效的节约系统资源,降低系统复杂度,提高系统稳定性。特别适用于大部分SDU长度较大并且部分较小的SDU需要优先发送的情况。

Description

无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法
技术领域
本发明涉及宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access:WCDMA)蜂窝移动通信系统中的无线链路控制(Radio Link Control:RLC),尤其是无线链路控制RLC层中发送确认模式(Acknowledged Mode:AM)交织协议数据单元(HybridProtocol Data Unit:HPDU)的方法。
背景技术
WCDMA系统中无线链路控制RLC协议控制着无线链路数据包的发送。AM RLC协议是一种基于滑动窗口的控制协议。在发送端,上层业务数据单元(Service DataUnit:SDU)经过切割、串接、填充处理,形成特定大小的协议数据单元(ProtocolData Unit:PDU)向对端发送,对丢失的数据包进行自动重传。在接收端,将收到的PDU重组成SDU向上层投递。
图1中,RLC发送端有交叉斜线的方块是指对端确认已经没有收到需要重新发送的数据包,空白方块表示没有占用的缓存,有横线或竖线的方块表示等待对端确认的数据包,数据包中相同横线或竖线的部分为同一个业务数据单元,有斜线的部分为捎带的状态包(Status PDU)或填充部分。RLC接收端有交叉斜线的方块表示对端发送丢失需要重新接收的数据包,空白方块表示没有占用的缓存,有横线或竖线的方块表示已经收到的数据包,数据包中相同横线或竖线的部分为同一个SDU,有斜线的部分为捎带的状态包或填充部分。发送和接收窗口的大小由上层协议层配置,单位以PDU个数表示,RLC发送端和接收端根据发送窗口的尺寸申请缓存。
图1中RLC协议基本变量说明如下,其中VT表示发送端的变量,VR表示接收端的变量。
VT(S):发送状态变量。该值表示要发送的下个PDU的序号(除重传的PDU);
VT(A):确认状态变量。该值表示下个等待接收端确认的连续的PDU的序号;
VT(MS):最大发送状态变量。PDU序号大于等于该值将不允许发送。VT(MS)=VT(A)+VT(WS),VT(WS)为发送窗口大小;
VR(R):接收状态变量。该值表示要接收的下个连续的PDU的序号;
VR(H):最高期望接收状态变量。表示期望接收的最高PDU的序号;
VR(MR):最大允许接收的状态变量。PDU的序号大于等于该值将被RLC接收端拒绝接收,VR(MR)=VR(R)+VR(WR),VR(WR)为接收窗口大小。
在现有协议规定中,在AM RLC收到上层发送的SDU,如果SDU的长度大于PDU所能承载的最大长度,则将SDU分片成合适的长度由PDU承载;如果小于PDU所能承载的最大长度,可以使用捎带技术和串接技术。协议中规定的AM PDU的格式如附图2所示。
图2中AM PDU各个域的含义如下:
类型(D/C,Data or Control PDU):指示了该PDU是控制PDU还是数据PDU,长度为1bit,0表示控制PDU,1表示数据PDU;
序列号(SN,Sequence Number):AM PDU的序号,标识一个特定的PDU,可用来重发和重组,长度为12bit;
轮询位(P,Polling bit):用来向接收方请求状态报告,接收方可以发送一个或多个STATUS PDU,长度为1bit,0表示不需要状态报告,1表示需要状态报告;
头扩展类型(HE,Header Extension Type):用来指示下一字节是否是长度指示,长度为2bit,00表示后续字节为数据,01表示后续字节为长度指示和扩展位,10和11保留;
扩展位(E,Extension bit):用来指示下一个字节是否是长度指示和扩展位,长度为1bit,0表示下一个字节是数据、捎带状态PDU或填充块,1表示下一个字节是长度指示和扩展位;
数据区(Data):表示实际SDU的数据;
填充区或捎带的状态包(PAD or a piggybacked STATUS PDU):如果是填充区域接收方应该丢弃,捎带的状态包接收端需要正常处理。
长度指示(LI:Length Indicator):长度指示,指示在PDU内每个RLC SDU的最后一个字节到RLC头部的长度,单位为字节数,长度可以为7bit或15bit,当配置的AM PDU的长度小于或等于126个字节时采用7位长度指示,AM PDU的长度大于126个字节时采用15位长度指示;
7位LI时定义了如下特殊值:
0000000:表示前一个PDU恰好承载了一个SDU最后一个分片并且在前一个PDU中没有U指示该SDU结束;
1111100:保留,有LI等于该值的PDU将被接收端丢弃;
1111101:保留,有LI等于该值的PDU将被接收端丢弃;
1111110:表示PDU的剩余部分为捎带的一个状态PDU;
1111111:表示PDU的剩余部分为填充部分。
15位LI时定义了如下特殊值:
000000000000000:表示前一个PDU恰好承载了一个SDU最后一个分片并且在前一个PDU中没有LI指示该SDU结束;
111111111111011:表示前一个PDU恰好承载了一个SDU最后一个分片且在前一个PDU中没有LI指示该SDU结束,而且PDU中最后数据的长度减1刚好等于SDU的最后一个分片数据的长度;15位LI时需用该标识而7位LI时不需要用类似标识是因为15位LI时长度指示需要占2个字节;
111111111111100:保留,有LI等于该值的PDU将被接收端丢弃;
111111111111101:保留,有LI等于该值的PDU将被接收端丢弃;
111111111111110:表示PDU的剩余部分为捎带的一个状态PDU;
111111111111111:表示PDU的剩余部分为填充部分。
按照协议规定,在发送端SDU长度较大时必须将SDU分片成多个PDU发送,同一个SDU分片后的PDU的SN必须连续,否则接收端无法进行正确的重组。所以目前RLC无法在一个SDU分片PDU中加入优先级更高的SDU对应的PDU,无法处理HPDU的情况,即高优先级的SDU抢占低优先级SDU的处理。
发明内容
本发明提供一种无线链路控制层中发送AM HPDU的方法,有效克服现有技术中无法进行SDU分片PDU抢占的状况,在无线链路控制层实现SDU的优先发送。
本发明的技术方案为,在现有技术的基础上,在发送端收到上层高优先级SDU时,将该高优先级SDU进行分片、串接、填充处理形成HPDU,插入到已经完成分片、串接、填充处理但尚未发送的PDU前,使用头扩展类型HE或长度指示LI标识HPDU,实现优先发送HPDU;在接收端接收下层PDU,根据PDU中的头扩展类型HE或者长度指示LI判断为HPDU;另外开辟缓冲,根据长度指示LI或头扩展类型HE将HPDU中的数据放入该缓冲;将同一上层SDU的所有HPDU收齐,重组成SDU向上层投递。
所述将该高优先级SDU组成HPDU嵌入到已经完成分片、串接、填充处理的PDU中,是指在发送端将HPDU插入到发送队列中VT(S)后的第一个普通PDU之前,并将原来在VT(S)后的普通PDU后移,即将原来VT(S)后的普通PDU的SN增加,增加的幅度为HPDU的个数。
使用HE标识HPDU时AM PDU的头扩展类型HE的定义如下:
00:表示后续字节为普通PDU数据;
01:表示后续字节为普通PDU长度指示和扩展位;
10:表示后续字节为HPDU数据;
11:表示后续字节为HPDU长度指示和扩展位。
使用LI长度指示标识HPDU时AM PDU的长度指示LI的定义如下:
7位LI时,1111101表示本PDU为HPDU;
15位LI时,111111111111101表示本PDU为HPDU;
或:
7位LI时,1111100表示本PDU为HPDU;
15位LI时,111111111111100表示本PDU为HPDU。
采用本发明,在需要进行SDU分片PDU抢占或严格定时发送情况下,不需新建RLC实体或使用多个逻辑信道来实现发送和接收,有效的节约系统资源,降低系统复杂度,提高系统稳定性。特别适用于大部分SDU长度较大并且部分较小的SDU需要优先发送的情况。
附图说明
图1为无线链路控制协议示意图;
图2为AM PDU结构图;
图3为带AM HPDU的无线链路控制协议示意图;
图4为发送端发送HPDU流程图;
图5为接收端接收HPDU流程图。
具体实施方式
下面结合图3、图4和图5对上述方案接收端和发送端的具体实施进行详细描述。为了便于描述,将需要优先发送的SDU称为交织SDU(Hybrid Service Data Unit:HSDU)。
图3为发送HPDU的示意过程。发送端有交叉斜线的方块是指对端确认已经没有收到需要重新发送的数据包,空白方块表示没有占用的缓存,有横线或竖线的方块表示等待对端确认的数据包,数据包中相同横线或竖线的部分为同一个业务数据单元,有斜线的部分为捎带的状态包(Status PDU)或填充部分,有横线和竖线交叉的方块表示优先发送的数据包。RLC接收端有交叉斜线的方块表示对端发送丢失需要重新接收的数据包,空白方块表示没有占用的缓存,有横线或竖线的方块表示已经收到的数据包,数据包中相同横线或竖线的部分为同一个SDU,有斜线的部分为捎带的状态包或填充部分,有横线和竖线交叉的方块表示优先发送的数据包。图3中SDU4的PDU为HPDU,发送端优先发送SDU4的HPDU,再发送SDU3剩余的PDU。
图4是依据本发明所提供的技术方案在无线链路控制层发送HPDU的实现步骤:
步骤1:RLC接收上层SDU,根据SDU类型判断,如果为普通SDU不需优先发送则进行普通SDU的处理,该过程此处不再赘述,流程结束;如果该SDU为HSDU需要优先发送,则转入步骤2;
步骤2:RLC根据HSDU的长度和配置的PDU长度判断是否需要进行分片,如果需要则转入步骤3,如果不需要则转到步骤4;
步骤3:对HSDU进行分片处理,转到步骤4;
步骤4:根据HSDU的长度或HSDU的最后个分片PDU、配置的PDU长度判断是否需要进行串接,如果需要串接则转到步骤5,否则转到步骤6;
步骤5:将HSDU或HSDU的最后一个分片PDU与下一个HSDU进行串接处理,转到步骤6;
步骤6:根据HSDU的长度或HSDU的最后个分片PDU、配置的PDU长度判断是否需要进行填充,如果需要则转到步骤7,否则转到步骤8;
步骤7:将HPDU的剩余部分进行填充处理;
步骤8:对HPDU设置特有的HE标识或LI指示;
步骤9:在发送队列中查找是否有PDU的SN大于或等于VT(S),如果有转到步骤10,否则转到步骤12;
步骤10:在发送队列中查找SN大于或等于VT(S)的PDU中是否有普通PDU,如果有转到步骤11,否则转到步骤12;
步骤11:将HPDU按序放到发送队列中第一个普通PDU之前,并增加后移普通PDU的SN值,增加幅度为新插入发送队列HPDU个数,转到步骤13,
步骤12:将HPDU加到发送队列尾部,转到步骤13;
步骤13:设置HPDU的SN;
步骤14;根据发送队列中的顺序发送各PDU,转到步骤1。
上述发送过程随着上层SDU的不断发送,是一个不断循环的过程。
图5是依据本发明所提供的技术方案在无线链路控制层接收HPDU的实现步骤:
步骤1:RLC接收下层PDU,根据PDU中HE标识或LI指示判断该PDU类型,如果为普通PDU进行普通PDU的处理,该过程此处不再赘述,流程结束;如果为HPDU则转到步骤2;
步骤2:如果该PDU为第一个HPDU,则转到步骤3,否则转到步骤4;
步骤3:开辟独立于普通PDU的重组缓冲区;
步骤4:判断本HPDU是否指示HSDU结束,如果指示HSDU未结束则转到步骤5,否则转到步骤8;
步骤5:判断该HPDU前的HPDU是否都收齐,如果未收齐则将该HPDU挂到接收队列,转到步骤1;如果已经收齐则转到步骤6;
步骤6:将该HPDU中的数据部分复制到独立缓冲区,判断接收队列中是否有该HPDU后连续的HPDU,如果没有则转到步骤1,否则转到步骤7;
步骤7:将接收队列中HPDU的数据复制到独立缓冲区,如果可以重组SDU则重组后向上投递,转到步骤1;
步骤8:判断HSDU所有的HPDU是否收齐,如果收齐则重组HSDU,向上层投递,转到步骤1;如果没有收齐则将HPDU挂到接收队列,转到步骤1。
上述接收过程随着下层PDU的不断提交,是一个不断循环的过程。

Claims (5)

1、一种无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,在发送端,接收到上层业务数据单元时,对其经过分片、串接、填充处理,形成特定大小的协议数据单元向对端发送,对丢失的数据包进行自动重传;在接收端,将收到的协议数据单元重组成上层业务数据单元向上层投递;其特征在于,
在发送端收到上层高优先级业务数据单元时,将该高优先级业务数据单元进行分片、串接、填充处理形成交织协议数据单元,插入到已经完成分片、串接、填充处理但尚未发送的协议数据单元前,使用头扩展类型或长度指示标识交织协议数据单元,实现优先发送交织协议数据单元;
在接收端接收下层协议数据单元,根据协议数据单元中的头扩展类型或者长度指示判断为交织协议数据单元;另外开辟缓冲,根据头扩展类型或者长度指示将交织协议数据单元中的数据放入该缓冲;将同一上层业务数据单元的所有交织协议数据单元收齐,重组成上层业务数据单元向上层投递。
2、如权利要求1所述的无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,其特征在于,在发送端将交织协议数据单元插入到发送队列中发送状态变量后的第一个普通协议数据单元之前,并将原来在发送状态变量后的普通协议数据单元后移,即将原来发送状态变量后的普通协议数据单元的序列号增加,增加的幅度为交织协议数据单元的个数。
3、如权利要求1或2所述的无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,其特征在于,使用头扩展类型标识交织协议数据单元时确认模式的协议数据单元的头扩展类型的定义如下:
00:表示后续字节为普通协议数据单元数据;
01:表示后续字节为普通协议数据单元长度指示和扩展位;
10:表示后续字节为交织协议数据单元数据;
11:表示后续字节为交织协议数据单元长度指示和扩展位。
4、如权利要求1或2所述的无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,其特征在于,使用长度指示标识交织协议数据单元时确认模式的协议数据单元的长度指示的定义如下:
7位长度指示时,1111101表示本协议数据单元为交织协议数据单元;
15位长度指示时,111111111111101表示本协议数据单元为交织协议数据单元。
5、如权利要求1或2所述的无线链路控制层发送确认模式交织协议数据单元的方法,其特征在于,使用长度指示标识交织协议数据单元时确认模式的协议数据单元的长度指示的定义如下:
7位长度指示时,1111100表示本协议数据单元为交织协议数据单元;
15位长度指示时,111111111111100表示本协议数据单元为交织协议数据单元。
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