一種rlc am模式傳輸可靠性增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請(qǐng)涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線鏈路控制確認(rèn)(RLC AM)模式傳輸可靠性增強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在3G/4G無線通信系統(tǒng)中，基站和核心網(wǎng)接收過來的數(shù)據(jù)包先經(jīng)過分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP, Packet Data Convergence Protocol)層,經(jīng)過IP包頭壓縮和加密后,轉(zhuǎn)到無線鏈路控制(RLC, Rad1 Link Control)層，按照媒體接入控制(MAC,Media Access Control)層的傳輸需求進(jìn)行分段和串接后，再轉(zhuǎn)到MAC層，最終從空口形成無線信號(hào)發(fā)送出去。
[0003]根據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和需求，傳輸分為有連接確認(rèn)保證機(jī)制的傳輸和無連接確認(rèn)保證的傳輸。對(duì)于有連接確認(rèn)保證的傳輸，就是發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包后，接收端需要根據(jù)接收的情況反饋確認(rèn)包，通知發(fā)送端是否接收正確，發(fā)送端以此來決定是否需要進(jìn)行重傳發(fā)送。該機(jī)制同時(shí)存在正向的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸和反向的反饋確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸，通過雙向鏈路的建立，可以在很大程度上保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?G/4G系統(tǒng)中基站側(cè)，該機(jī)制是通過RLC層來實(shí)現(xiàn)的。
[0004]RLC AM模式采用的反饋確認(rèn)和重傳機(jī)制簡述如下:
[0005]設(shè)置固定大小的發(fā)送窗口 VT(A)-VT(MS)和接收窗口 VR(R)-VR(MR)。RLC AM模式發(fā)送窗口和相應(yīng)狀態(tài)變量如圖1a所示,發(fā)送端每發(fā)送一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU, ProtocolData Unit)則會(huì)按照發(fā)送的序號(hào)緩存在發(fā)送窗口中，而發(fā)送窗口的起始位置VT(A)總是更新到第一個(gè)待反饋確認(rèn)接收成功的數(shù)據(jù)包的緩存位置，所以只有不斷收到接收端反饋的接收正確消息才會(huì)清空相應(yīng)的緩存包，并有機(jī)會(huì)向后推進(jìn)。一旦發(fā)送窗口緩存PDU滿，VT (S) =VT (MS)，則不會(huì)發(fā)送新的數(shù)據(jù)H)U。RLC AM模式接收窗口和相應(yīng)狀態(tài)變量如圖1b所示。接收端也同樣是接收窗口的起始位置VR(R)保持在第一個(gè)沒有接收成功數(shù)據(jù)包的緩存位置，只有確認(rèn)包接收成功才會(huì)遞交給高層，并清空該緩存和有機(jī)會(huì)向后推移。
[0006]接收端進(jìn)行反饋狀態(tài)的發(fā)送有幾種情況:
[0007]I)發(fā)送端每發(fā)送一定數(shù)量數(shù)據(jù)包后發(fā)送輪詢消息給接收端，請(qǐng)求接收端發(fā)送狀態(tài)反饋信息。
[0008]2)接收端也同時(shí)設(shè)置接收重排序定時(shí)器(!^reordering)，每當(dāng)接收重排序定時(shí)器超時(shí)后也會(huì)主動(dòng)向發(fā)送端發(fā)送狀態(tài)反饋信息。
[0009]具體實(shí)現(xiàn)過程如下:RLC協(xié)議中當(dāng)接收重排序定時(shí)器啟動(dòng)時(shí)，使用狀態(tài)變量VR(X)更新到當(dāng)前接收窗口中最后一個(gè)接收數(shù)據(jù)包的下一個(gè)位置，即VR(X)=VR(H)。接收重排序定時(shí)器就是檢查VR(MS)到VR(X)之間數(shù)據(jù)包的丟失情況。一旦接收重排序定時(shí)器超時(shí)，則該區(qū)間內(nèi)還沒有收到的PDU認(rèn)定為傳輸丟失，此時(shí)VR (MS)更新到VR⑴，進(jìn)行狀態(tài)反饋I3DU發(fā)送，指示到VR(MS)為止的接收端數(shù)據(jù)丟失情況。
[0010]3)發(fā)送端當(dāng)發(fā)送某數(shù)據(jù)包后發(fā)現(xiàn)后續(xù)沒有數(shù)據(jù)可供傳輸了，或發(fā)現(xiàn)發(fā)送窗口滿了，則發(fā)送端會(huì)主動(dòng)選擇某些包進(jìn)行自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)重傳，同時(shí)攜帶輪詢消息給接收端，請(qǐng)求接收端發(fā)送狀態(tài)反饋信息，并啟動(dòng)輪詢定時(shí)器(polling)，輪詢定時(shí)器超時(shí)則繼續(xù)主動(dòng)重傳并攜帶輪詢消息。接收端根據(jù)上述條件和自身接收窗口中RLC層數(shù)據(jù)包的接收情況來產(chǎn)生狀態(tài)反饋信息，所述狀態(tài)反饋信息并不是高層發(fā)送的數(shù)據(jù)包，而是RLC層產(chǎn)生的控制包，不參與RLC進(jìn)行的分段和串接操作。狀態(tài)反饋包中顯式攜帶每個(gè)已確認(rèn)丟失的RLCPDU的SN序號(hào)或RLC PDU分段的SN序號(hào)，SOstart域(指示RLC PDU的數(shù)據(jù)域內(nèi)的RLC PDU分段的第一個(gè)字節(jié)在原始RLC PDU數(shù)據(jù)域中的位置)和SOend域(指示RLC PDU的數(shù)據(jù)域內(nèi)的RLC PDU分段的最后一個(gè)字節(jié)在原始RLC PDU數(shù)據(jù)域中的位置)，以及最后一個(gè)沒有得到確認(rèn)丟失情況的RLC PDU序號(hào)(B卩VR(MS))，其余沒有指明的PDU則隱含表示接收正確。狀態(tài)反饋rou由于不參與分段和串接操作，所以只能根據(jù)空口質(zhì)量來在一幀數(shù)據(jù)包中攜帶反饋內(nèi)容。而發(fā)送端則根據(jù)狀態(tài)反饋PDU中的內(nèi)容來決定是否進(jìn)行RLC層的ARQ重傳包的發(fā)送。
[0011]RLC層設(shè)置有最大重傳次數(shù)，一旦重傳到最大次數(shù)仍然沒有收到接收端的反饋確認(rèn)接收成功，則會(huì)引發(fā)異常處理。對(duì)于RLC層是上報(bào)異常事件給基站側(cè)的RRC層，引發(fā)RRC進(jìn)行接入層的空口鏈路重建。這些都會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)傳輸?shù)闹袛嗪脱舆t，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致丟包。另一方面，RLC層的發(fā)送窗口都有長度限制，如果收到反饋確認(rèn)包延遲，也會(huì)造成發(fā)送窗口滿而卡住，進(jìn)而引發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送停止。由上分析可知，對(duì)于高可靠性業(yè)務(wù)傳輸時(shí)，采用有反饋確認(rèn)的雙向鏈路傳輸需要正向和反向鏈路都具有較小的時(shí)延和可靠的傳輸性能，正向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)PDU傳輸和反向反饋狀態(tài)PDU傳輸?shù)膩G失都會(huì)導(dǎo)致RLC的ARQ重傳，進(jìn)而容易導(dǎo)致發(fā)送窗口滿并影響業(yè)務(wù)速率。而反向反饋狀態(tài)PDU傳輸?shù)臅r(shí)延同樣也會(huì)導(dǎo)致發(fā)送端發(fā)送窗口滿無法發(fā)送新的rou，影響業(yè)務(wù)速率。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)中，無論是ARQ重傳還是RLC狀態(tài)反饋，在MAC層看來都當(dāng)作普通數(shù)據(jù)包對(duì)待，和普通的業(yè)務(wù)傳輸一樣的傳輸參數(shù)，在傳輸質(zhì)量上并沒有特殊的保證。一旦出現(xiàn)信道質(zhì)量檢測誤差、信道質(zhì)量跟蹤不及時(shí)，避免頻繁改變調(diào)制編碼策略(MCS，Modulat1nand Coding Schem)而造成授權(quán)開銷等情況，MAC層的適應(yīng)性調(diào)制與編碼(AMC, AdaptiveModulat1n and Coding)等傳輸質(zhì)量保證機(jī)制都不能保證任何時(shí)刻都保持絕對(duì)低的誤塊率。而信道的時(shí)變特性可能造成短時(shí)間內(nèi)信道傳輸質(zhì)量的抖動(dòng)而突發(fā)性的誤包。另外由于MAC層算法只是針對(duì)MAC層面的傳輸指標(biāo)而設(shè)定，并沒有特別考慮RLC層重傳和狀態(tài)反饋的情況。一旦狀態(tài)反饋PDU因?yàn)殒溌非闆r不好而傳輸失敗，或接收端!^reordering定時(shí)器設(shè)置不合理或者調(diào)度資源分配的原因而發(fā)送延遲，則會(huì)影響發(fā)送窗口推進(jìn)的速度，進(jìn)而有可能導(dǎo)致發(fā)送窗口滿而影響新數(shù)據(jù)的發(fā)送。而一旦發(fā)送窗口滿則會(huì)觸發(fā)發(fā)送端主動(dòng)重傳rou，更有可能有到達(dá)最大RLC重傳而進(jìn)行RRC重建的風(fēng)險(xiǎn)。由于接收端無法識(shí)別狀態(tài)反饋H)U是否傳輸丟失，也無法區(qū)分和判斷RLC PDU沒有接收正確的具體原因是因?yàn)闃I(yè)務(wù)傳輸失敗還是反饋失敗，只能按照正常的反饋信息發(fā)送流程或被動(dòng)的由發(fā)送端輪詢進(jìn)行狀態(tài)反饋，不能根據(jù)反向鏈路傳輸質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)反饋PDU可靠性增強(qiáng)的處理。RLC發(fā)送側(cè)沒有根據(jù)發(fā)送窗口空余狀況進(jìn)行相應(yīng)的提前處理，只有等到發(fā)送窗口已滿時(shí)才做出輪詢和主動(dòng)重傳處理，但此時(shí)已經(jīng)造成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等待時(shí)延，而且發(fā)送窗口滿時(shí)如何進(jìn)行主動(dòng)重傳，協(xié)議并沒有明確規(guī)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NRLC AM模式傳輸可靠性增強(qiáng)的方法，通過增強(qiáng)ARQ重傳和RLC狀態(tài)反饋的傳輸正確率，來增強(qiáng)RLC AM模式下鏈路的傳輸可靠性。
[0014]本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種RLC AM模式傳輸可靠性增強(qiáng)方法，包括:
[0015]A、在RLC AM模式傳輸過程中，發(fā)送端判斷發(fā)送窗口剩余的緩存量是否少于預(yù)設(shè)的發(fā)送窗口擁塞告警門限，若是，判定發(fā)送窗口進(jìn)入擁塞狀態(tài)，執(zhí)行步驟B ；
[0016]B、在發(fā)送窗口處于擁塞狀態(tài)的情況下，如果發(fā)送端輪詢定時(shí)器超時(shí)，則判斷發(fā)送窗口是否已滿，若是，執(zhí)行步驟C ;否則執(zhí)行步驟F ;
[0017]C、判斷發(fā)送窗口內(nèi)最后一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU是否已得到ACK反饋確認(rèn)，若是，執(zhí)行步驟D否則執(zhí)行步驟E ;
[0018]D、選擇發(fā)送窗口中第一個(gè)未得到ACK確認(rèn)的PDU進(jìn)行主動(dòng)重傳發(fā)送，并攜帶輪詢標(biāo)識(shí)，并結(jié)束本流程；
[0019]E、選擇發(fā)送窗口中第一個(gè)和最后一個(gè)未得到ACK確認(rèn)的PDU這兩個(gè)PDU進(jìn)行主動(dòng)重傳發(fā)送，并攜帶輪詢標(biāo)識(shí)并結(jié)束本流程；
[0020]F、選擇發(fā)送窗口中第一個(gè)未得到ACK確認(rèn)的PDU進(jìn)行主動(dòng)重傳發(fā)送，并攜帶輪詢標(biāo)識(shí)并結(jié)束本流程。
[0021 ] 較佳地，該方法進(jìn)一步包括:
[0022]G、接收端無線鏈路控制RLC層每發(fā)送一個(gè)狀態(tài)反饋H)U，如狀態(tài)反饋TOU中攜帶有NACK信息,則記錄狀態(tài)反饋記錄信息,所述狀態(tài)反饋記錄信息包括狀態(tài)反饋PDU的發(fā)送時(shí)間以及該狀態(tài)反饋包含的NACK信息集合；
[0023]H、發(fā)送狀態(tài)反饋PDU后,接收端針對(duì)該狀態(tài)反饋啟動(dòng)重傳檢測定時(shí)器；
[0024]1、在重傳檢測定時(shí)器超時(shí)后，判斷是否收到重傳檢測定時(shí)器對(duì)應(yīng)的狀態(tài)反饋中包含的NACK信息集合中的各個(gè)RLC PDU,如果全部都沒有收到，則記錄一次狀態(tài)反饋NACK丟失事件，如果收到其中任何一個(gè)，則返回步驟G ；
[0025]較佳地，步驟I之后進(jìn)一步包括:
[0026]接收端RLC層每判斷連續(xù)出現(xiàn)狀態(tài)反饋NACK丟失事件的次數(shù)是否大于等于預(yù)先設(shè)置的狀態(tài)反饋NACK信息丟失次數(shù)門限N，若是，則通知接收端MAC層發(fā)生狀態(tài)反饋NACK丟失事件。
[0027]較佳地，該方法進(jìn)一步包括:接收端RLC層收到底層遞交的RLC PDU后，如果發(fā)現(xiàn)該RLC PDU包含輪詢信息，且其SN號(hào)在接收窗口之外，則判斷出現(xiàn)狀態(tài)反饋ACK丟失事件，并通知接收端MAC層。
[0028]較佳地，該方法進(jìn)一步包括:
[0029]發(fā)送端RLC層記錄自動(dòng)重傳請(qǐng)求ARQ重傳次數(shù)，并設(shè)置ARQ重傳告警門限，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一個(gè)RLC PDU重傳次數(shù)大于等于ARQ重傳告警門限，則通知發(fā)送端MAC層；
[0030]發(fā)送端MAC層收到通知后，臨時(shí)降低傳輸所述ARQ重傳包所使用的調(diào)制編碼策略MCS，以比其他數(shù)據(jù)傳輸更低的MCS所對(duì)應(yīng)的傳輸數(shù)據(jù)量向發(fā)送端RLC層索要重傳數(shù)據(jù)；[0031 ] 發(fā)送端RLC層根據(jù)發(fā)送端MAC層所提供的傳輸數(shù)據(jù)量對(duì)重傳包進(jìn)行分段或再分段后傳輸。
[0032]較佳地，該方法進(jìn)一步包括:
[0033]接收端MAC層收到RLC層告知的狀態(tài)反饋NACK或ACK丟失報(bào)告后，臨時(shí)降低傳輸狀態(tài)反饋所使用的MCS，以比其他數(shù)據(jù)傳輸更低的MCS所對(duì)應(yīng)的傳輸數(shù)據(jù)量向接收端RLC層索要狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)；
[0034]接收端RLC層根據(jù)接收端MAC層所提供的傳輸數(shù)據(jù)量對(duì)狀態(tài)反饋包進(jìn)行分段或再分段后傳輸。
[0035]從以上技術(shù)方案可以看出，通過接收端RLC層檢測重傳接收正確狀況，以及發(fā)送端根據(jù)發(fā)送窗口空余程度有選擇地主動(dòng)重傳特定rou，來幫助接收端RLC層識(shí)別RLC狀態(tài)反饋丟失情況；進(jìn)一步地，通過MAC和RLC跨層信息交互，使收發(fā)雙發(fā)各自的MAC層根據(jù)RLCARQ重傳和反饋所處的狀態(tài)分別有針對(duì)性地進(jìn)行傳輸MCS上的調(diào)整來提高ARQ重傳PDU和RLC狀態(tài)反饋PDU的傳輸質(zhì)量，增強(qiáng)ARQ重傳和RLC狀態(tài)反饋的傳輸正確率，有利于RLC AM模式下鏈路的傳輸可靠性。
【附圖說明】
[0036]圖1a為RLC AM模式發(fā)送窗口和相應(yīng)狀態(tài)變量示意圖；
[0037]圖1b為RLC AM模式接收窗口和相應(yīng)狀態(tài)變量示意圖；
[0038]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的