CN101931516B

CN101931516B - 一种无线链路控制层确认模式下快速重传的方法及装置

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Publication number: CN101931516B
Application number: CN2009100879272A
Authority: CN
Inventors: 王蓓
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Global Innovation Polymerization LLC
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2029-06-25
Also published as: AU2010265593A1; EP2434675A4; JP2012531137A; US20120093022A1; WO2010148748A1; AU2010265593B2; CN101931516A; EP2434675B1; EP2434675A1; JP5587406B2; BRPI1010040A2

Abstract

本发明公开了一种无线链路控制层确认模式下快速重传的方法，该方法包括：发送端从状态报告中解析出NACK信息；发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给接收端。本发明还公开了一种无线链路控制层确认模式下快速重传的装置，该装置中，状态报告接收单元用于不断地接收来自对端的状态报告；状态报告解析单元用于从状态报告中解析出NACK信息；状态报告判断及确定单元，用于根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据；数据重传单元，用于将重传队列中组装后的重传数据发送给接收端。采用本发明的方法及装置，能避免资源浪费和时延。

Description

一种无线链路控制层确认模式下快速重传的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域的重传技术，尤其涉及一种无线链路控制层协议实体确认模式下的自动重传请求(ARQ，Automatic Retransmission Request)重传过程中快速重传的方法及装置。

背景技术

无线链路控制(RLC，Radio Link Control)协议层位于长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统的无线接口协议栈中分组数据汇聚协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)层之下，媒体接入控制(MAC，Media AccessControl)层之上，是层2的一个子层，这里层2主要是由MAC、RLC、PDCP等子层组成的。RLC子层为用户业务数据和控制数据提供分段和重传服务。RLC子层的功能包括链接控制、传递上层即无线资源控制(RRC，Radio ResourceControl)/PDCP的协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)，重组、分段、再分段和级联，按序向上层投递PDU，ARQ纠错，重复性检测，流量控制，协议错误检测与修复，RLC重建等。

RLC子层的功能由RLC实体实现，每个RLC实体可由RRC配置为三种模式，以用于执行数据传输：透明模式(TM，Transparent Mode)、非确认模式(UM，Unacknowledged Mode)和确认模式(AM，Acknowledged Mode)。

AM中的ARQ重传，是通过接收端向发送端发送状态报告，发送端根据状态报告中的ACK_SN、NACK信息来判定哪些PDU已经被接收端确认收到，哪些PDU或PDU片段需要重传，从而保证数据传输的可靠性。

36.322协议的850版本中对接收端状态报告的构造描述如下：状态报告的范围根据带宽而定，起始位置是VR(R)，按照PDU SN的升序以及PDU内片段的升序排列构造状态报告，到带宽允许的长度处为止。在这区间内的PDU，如果该PDU的任何字节片段全都没有收到，则一个由NACK_SN构成的NACK信息包含在状态报告中，并且令该NACK_SN等于该PDU的SN；对于部分收到的PDU中缺失的连续字节片段，在状态报告中包含一组由NACK_SN、SOstart、SOend构成的NACK信息，并且该PDU的SN作为NACK_SN，以缺失的字节片段的前后位置作为SOstart、SOend。协议中状态报告的格式参见图1，图1中，D/C为Data/Control field的缩写，用来指示该RLC PDU是数据PDU还是控制PDU；CPT为Control PDU Type field的缩写，用来指示该RLC控制PDU的类型；E1为Extension bit 1 field的缩写，用来指示后面是否跟着一组NACK_SN，E1 and E2域；E2为Extension bit 2 field的缩写，用来指示后面是否跟着一组SOstart and SOend域；Oct是octet的缩写，8位字节，与字节(Byte)同义。

关于ACK_SN的设置分为以下两种情况考虑：

一、当带宽充足时，接收端将状态变量VR(MS)设置为此次状态报告中的ACK_SN；二、当带宽不足时，接收端将下一个未收到的RLC data PDU的SN设为ACK_SN。其中，RLC data PDU包括PDU和PDU片段，且在该状态报告中没有指示缺失。

在上述描述中存在这样一种特殊场景，即接收端构造的状态报告中最后一个NACK_SN可能等于ACK_SN的场景，符合这种场景需要以下两个前提：

一、下层指示的带宽不够将检测区间内的缺失数据组包为一个状态报告发送，其中检测区间指：VR(R)＜＝SN＜VR(MS)；二、接收端的某个PDU中有多于两个连续的字节片段缺失，而由于带宽所限，在此次状态报告中只能包含其中一部分的NACK信息，将下一个缺失片段的SN作为该状态报告的ACK_SN。

在这种特殊场景下，当符合上述前提时，即带宽不足以传输一个PDU的多个分片缺失情况时，为防止ACK_SN取值为下一个PDU SN所导致的发送端清除缺失分片的情况，令ACK_SN可以与NACK_SN取值相等。

如图2所示，假设接收端状态报告的检测区间从SN4到SN7，VR(R)＝4，VR(MS)＝7，其中SN4全部未收到，SN6中有两个连续的片段(SO20～30，SO40～50)未收到，当按照PDU的SN及PDU内片段的升序构造状态报告时，有限的带宽不足以将所有的缺失信息都包含在此次状态报告的显式NACK信息中，只允许包含SN4作为NACK_SN，以及SN6的片段1(SO20～30)作为NACK_SN，SOstart，SOend组包发送，并将下一个未收到的SN6的片段2(SO40～50)的SN设置为ACk_SN，等于6，因为片段2(SO40～50)是没有包含在该状态报告中的第一个RLC data PDU。那么在此次状态报告中最后一个NACK_SN＝ACK_SN＝6。

现有技术中，当发送端收到该状态报告后的重传机制如图3所示，包括以下步骤：

步骤101、接收端上报第一个状态报告给发送端，发送端接收到第一个状态报告；其中，第一个状态报告中的NACK信息包括：NACK_SN4，NACK_SN6(SO20～30)。

步骤102、发送端根据收到的NACK信息进行重传；其中，重传的信息包括：SN4，SN6(SO20～30)。

这里，发送端只会将SN4的全部和SN6的片段1(SO20～30)重传，而同一个PDU中下一个缺失的片段2(SO40～50)只能在第二次发送状态报告时用NACK信息来指示缺失。

步骤103、接收端上报第二个状态报告给发送端，发送端接收到第二个状态报告；其中，第二个状态报告中的NACK信息包括：NACK_SN6(SO40～50)。

步骤104、发送端根据收到的NACK信息进行重传；其中，重传的信息包括：SN6(SO40～50)。

这里，SN6(SO40～50)即为重传SN6的片段2。

综上所述，采用现有技术存在的缺点是：接收端会为了收到片段2而占用下一个状态报告的有限资源，来多发一组由NACK_SN、SOstart、Soend构成的NACK信息，增加了冗余报文、浪费空口资源；而且接收端因为SN6中片段2(SO40～50)的缺失无法及时向上层投递已收到的PDU，可能造成延时，极端情况下可能造成接收滑窗窗口的暂时停滞。目前，针对发送端需对接收端上报的状态报告做多次重传而导致资源浪费和时延的问题，尚没有有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种RLC层AM下快速重传的方法及装置，避免了资源浪费和时延。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线链路控制层确认模式下快速重传的方法，该方法包括：

发送端接收到来自接收端的状态报告，从所述状态报告中解析出NACK信息；

所述发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将所述需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给所述接收端。

其中，所述需要重传的数据的类型包括：协议数据单元PDU或PDU片段。

其中，确定及将所述需要重传的数据放入重传队列具体包括：

在发送端判断出所述NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的情况下，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据放入重传队列中。

其中，将所述需要重传的数据放入重传队列还包括：在发送端判断出所述NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的情况下，依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据逐个放入重传队列中。

其中，所述组装后发送给接收端具体包括：

在所述发送端，依次将所述当前NACK信息指示的需要重传的数据，以及所述从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段一起组包后，统一发送给所述接收端。

一种无线链路控制层确认模式下快速重传的装置，该装置包括：状态报告接收单元、状态报告解析单元、状态报告判断及确定单元和数据重传单元；其中，

状态报告接收单元，用于接收来自接收端的状态报告；

状态报告解析单元，用于从所述状态报告中解析出NACK信息；

状态报告判断及确定单元，用于根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据；

数据重传单元，用于将重传队列中组装后的重传数据发送给所述接收端。

其中，所述状态报告判断及确定单元，进一步用于在判断出所述NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据，作为需要重传的数据并逐个放入重传队列中。

其中，所述状态报告判断及确定单元，进一步用于在判断出所述NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据并放入重传队列中。

其中，所述数据重传单元，进一步用于依次将所述当前NACK信息指示的需要重传的数据，以及所述从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段一起组包后，统一发送给所述接收端。

本发明发送端接收到来自接收端的状态报告，从状态报告中解析出NACK信息；发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给接收端。

采用本发明，根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后再统一发送，能实现无线通信领域尤其是LTE系统内，RLC层协议实体的ARQ重传过程中的快速重传，以减少或避免接收端发送冗余的状态报告，这样，由于减少或避免了冗余的状态报告的上报，发送端对状态报告解析及做重传处理时，就不需要像现有技术那样执行多次重传了，从而避免了资源浪费和时延。

附图说明

图1为现有的36.322协议中状态报告的格式的组成示意图；

图2为现有AM实体接收端在特定场景下的接收滑窗显示示意图；

图3为现有重传机制的实现流程示意图；

图4为本发明方法的实现流程示意图；

图5为本发明装置的组成结构示意图；

图6为本发明一实例的实现流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：发送端接收到来自接收端的状态报告，从状态报告中解析出NACK信息；发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给接收端。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

本发明是针对AM模式下的重传过程，主要关注AM实体接收端在带宽不足时构造并发送状态报告给AM实体发送端后，发送端根据状态报告中的NACK信息进行重传的机制。尤其是针对在上述特殊场景下，即：接收端构造的状态报告中最后一个NACK_SN可能等于ACK_SN的场景下，如何实现快速重传机制的。而且，最后一个NACK_SN等于ACK_SN时需要符合上述两个前提。

如图4所示，一种RLC层AM下快速重传的方法，该方法包括以下步骤：

步骤201、发送端接收到来自接收端的状态报告，从状态报告中解析出NACK信息。

这里，发送端为AM实体的发送端。

步骤202、发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给接收端。

针对以上由步骤201～步骤202所构成的技术方案而言，步骤202中需要重传的数据的类型包括：PDU或PDU片段。

步骤202中，根据有关最后一组NACK信息的判断条件确定及将需要重传的数据放入重传队列中的具体处理过程包括两种情况，第一种情况：在发送端判断出NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的情况下，发送端依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据逐个放入重传队列中。其中，NACK信息中包括NACK_SN。第二种情况：在发送端判断出NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的情况下会继续进行判断，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据放入重传队列中。其中，NACK信息中包括NACK_SN。

步骤202中，将重传队列中需要重传的数据组装后发送给接收端具体包括：在发送端，依次将上述当前NACK信息指示的需要重传的数据；以及处理到最后一组NACK信息时，上述从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的PDU片段，一起组包后再统一发送给接收端。

综上所述，就方法的实现而言，本发明的内容主要包括以下几个方面：

一、AM实体发送端收到状态报告后对其进行处理，依次根据状态报告中的NACK信息来判断哪些PDU或PDU片段需要重传，并将需要重传的数据放入重传队列中。

二、在发送端处理到状态报告中的最后一组NACK_SN、SOstart、SOend信息时，判断该NACK_SN是否等于ACK_SN，如果相等，则将该SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的字节分段都放入重传队列中重传，该重传的数据段包含状态报告最后一组NACK信息中指示的SOstart～SOend数据段，这样，能保证PDU重传的及时性，使接收端尽早收到缺失的PDU分段，触发状态变量的更新以及数据向上层的投递。其中，PDU末尾的字节分段也可称为PDU末尾的PDU片段。

本发明可以从有限的状态报告中读取尽可能多的隐式NACK信息，尽早重传PDU中缺失的分段。采用本发明，与现有技术相比，减少冗余状态报告的传输，保证重传的及时性，减少了数据传输的时延，节约了有限的空口资源，提高了发送端数据重传及接收端数据投递的及时性。

如图5所示，一种RLC层AM下快速重传的装置，该装置包括：状态报告接收单元、状态报告解析单元、状态报告判断及确定单元和数据重传单元。其中，状态报告接收单元，用于接收来自接收端的状态报告，可以不断地接收来自对端的状态报告。状态报告解析单元，用于从状态报告中解析出NACK信息。状态报告判断及确定单元，用于根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据。数据重传单元，用于将重传队列中组装后的重传数据发送给接收端。

这里，状态报告判断及确定单元有两种具体实现，第一种具体实现；状态报告判断及确定单元进一步用于在判断出NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据，作为需要重传的数据并逐个放入重传队列中。第二种具体实现：状态报告判断及确定单元进一步用于在判断出NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据并放入重传队列中。

这里，数据重传单元，进一步用于依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据；以及处理到最后一组NACK信息时从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的PDU片段，一起组包后再统一发送给接收端。

综上所述，就装置的实现而言，本发明的内容主要包括以下几个方面：

一、装置中的状态报告接收单元用于不断地接收来自对端的状态报告，并将其发送到状态报告解析单元。

二、装置中的状态报告解析单元用于解析状态报告中的内容，根据NACK、ACK信息做不同的处理。

三、装置中的状态报告判断及确定单元用于判断是否为最后一组NACK信息，如果不是最后一组NACK信息，则逐个将指示为NACK的数据信息发送给数据重传单元；如果是最后一组NACK信息，则在处理到最后一组NACK信息时继续判断NACK_SN与ACK_SN的关系。其中，判断NACK_SN与ACK_SN的关系时，如果二者相等，则将该SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的字节分段全部组包，并发送给数据重传单元；如果二者不等，则按照显式NACK信息正常组包后，将数据发送给数据重传单元。

四、数据重传单元用于管理并缓存需要被重传的数据，等待重传。

装置实施例：

状态报告接收单元具体为状态报告接收器；状态报告解析单元具体为状态报告解析器；状态报告判断及确定单元具体为NACK/ACK判断器；数据重传单元具体为重传处理器的情况。而且，将状态报告判断及确定单元的一部分功能放到状态报告解析器中执行，即为：判断是否为最后一组NACK信息的功能交由状态报告解析器处理，而将状态报告判断及确定单元中判断NACK_SN与ACK_SN关系的功能交由NACK/ACK判断器处理。

方法实施例：

当发送端收到一个状态报告后，解析该状态报告中的内容，并根据ACK_SN、NACK信息来判断哪些PDU已经被接收端确认收到，哪些PDU或PDU片段需要重传，在处理到最后一组NACK、SOstart、SOend时，如果发现NACK_SN＝ACK_SN，则将该SN的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的字节分段都放入重传队列中重传。当采用上述装置实施例的系统架构时，本方法实施例的处理流程包括以下步骤：

步骤301、接收端根据接收滑窗窗口的检测区间、及可用带宽构造一个具有以下特征的状态报告：ACK_SN为6，第一个NACK_SN为4，第二个NACK_SN为6，SOstart为20，SOend为30，并将状态报告传输到发送端。

步骤302、发送端的状态报告接收器收到该状态报告后，将其传输给状态报告解析器。

步骤303、状态报告解析器逐个分析状态报告中的NACK信息，对于第一个NACK信息，因其只有NACK_SN，得知该PDU全部未收到，则将SN为4的PDU整个组包，并发送给重传处理器。

步骤304、状态报告解析器对于最后一个NACK信息，将其发送给NACK/ACK判断器。

这里，本方法实施例中最后一个NACK信息是第二个NACK信息。

步骤305、NACK/ACK判断器判断该NACK_SN是否等于ACK_SN，此时NACK_SN和ACK_SN都为6，二者相等，则将SN为6的PDU中从SOstart开始到该PDU末尾的分段组包重传，并发送给重传处理器。

这里，从SOstart开始到该PDU末尾的分段即为：SN为6的PDU中SO20～end分段。

步骤306、重传处理器维护并缓存需要被重传的数据，发送端将重传处理器中的SN4和SN6的片段(SO20～end)组包并发送到接收端。

从这个重传机制中可以看到，虽然在此次状态报告的NACK信息中没有显式指示SN6的片段2(SO40～50)缺失，但基于最后一个NACK_SN＝ACK_SN的特殊情况，我们默认SN6在片段1(SO20～30)之后仍有缺失的分段需要发送端进行重传，由于不知道具体是哪些分段缺失，发送端索性将该SOstart之后到PDU末尾的分段都放入重传队列中重传。在这个方法实施例子中，既节省了在第二次发送状态报告时包含SN6中片段2(SO40～50)的NACK信息的空口资源，又保证了发送端数据重传及接收端数据向上投递的及时性。

以下，将本发明与现有技术做一对比阐述，如图3所示为采用现有技术的重传机制实现流程图，图6为采用本发明的重传机制实现流程图，二者的区别在于：图3中，接收端将NACK信息分成两个状态报告分别上报给发送端，发送端解析状态报告中的显式NACK信息后，分两次分别进行重传；而图6中，接收端只需将包含NACK信息的一个状态报告上报给发送端即可，发送端除了解析状态报告中的显式NACK信息，还能够基于上述特殊场景下最后一个NACK_SN等于ACK_SN的特点，解析出状态报告中的隐式NACK信息，并将该SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至该PDU末尾的字节分段都放入重传队列中重传，这样，发送端只需要一次重传即可。其中，显式NACK信息指接收端明确通知发送端知道的NACK信息，比如：NACK_SN6(SO20～30)，和NACK_SN6(SO40～50)；而隐式NACK信息指接收端未明确通知发送端知道的NACK信息，是由发送端根据上述特殊场景下最后一个NACK_SN等于ACK_SN的特点，解析出的NACK信息，如果发送端获得NACK_SN6(SO20～30)，解析发现NACK_SN与ACK_SN都为6，则默认为SN为6的PDU中的片段(SO20～end)都需要重传，即SN6(SO30～end)为隐式NACK信息。具体来说，图6所示的流程包括以下步骤：

步骤401、接收端上报第一个状态报告给发送端，发送端接收到第一个状态报告；其中，第一个状态报告中的NACK信息包括：NACK_SN4，NACK_SN6(SO20～30)。

步骤402、发送端根据依次解析出的NACK信息判断需要重传的数据，并将需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给接收端；其中，组装后的重传的数据包括：SN4，SN6(SO20～end)。

这里，以上所涉及到的状态报告以Status Report表示；片段以Segment表示；SN是Sequence Number的缩写，指序号；ACK_SN是AcknowledgementSequence_Number的缩写，指确认收到的序号；NACK_SN是NegativeAcknowledgement Sequence Number的缩写，指确认未收到的序号；SOstart是Segment Offset Start的缩写，指片段偏移开始位置；SOend是Segment Offset End的缩写，指片段偏移结束位置；

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种无线链路控制层确认模式下快速重传的方法，其特征在于，该方法包括：

所述发送端根据有关最后一组NACK信息的判断条件，确定需要重传的数据，并将所述需要重传的数据放入重传队列中组装后发送给所述接收端，

确定及将所述需要重传的数据放入重传队列具体包括：

在发送端判断出所述NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的情况下，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据放入重传队列中，

将所述需要重传的数据放入重传队列还包括：在发送端判断出所述NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的情况下，依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据逐个放入重传队列中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需要重传的数据的类型包括：协议数据单元PDU或PDU片段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组装后发送给接收端具体包括：

4.一种无线链路控制层确认模式下快速重传的装置，其特征在于，该装置包括：状态报告接收单元、状态报告解析单元、状态报告判断及确定单元和数据重传单元；其中，

状态报告接收单元，用于接收来自接收端的状态报告；

状态报告解析单元，用于从所述状态报告中解析出NACK信息；

数据重传单元，用于将重传队列中组装后的重传数据发送给所述接收端，

所述状态报告判断及确定单元，进一步用于在判断出所述NACK信息不是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，依次将当前NACK信息指示的需要重传的数据，作为需要重传的数据并逐个放入重传队列中，

所述状态报告判断及确定单元，进一步用于在判断出所述NACK信息是状态报告中最后一组NACK信息的状态下，当判断出最后一组NACK_SN与ACK_SN相等时，将最后一组NACK_SN对应的PDU中从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段，都作为需要重传的数据并放入重传队列中。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述数据重传单元，进一步用于依次将所述当前NACK信息指示的需要重传的数据，以及所述从最后一组NACK信息指示的SOstart开始至所述PDU末尾的PDU片段一起组包后，统一发送给所述接收端。