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1、LTE RLC 标准介绍 柯尧,目录,SDU丢弃、重建过程,ARQ过程,数据传输过程,概述,分段、串接、重组,RLC在协议栈中的位置,RLC架构,TM模式,TM实体结构,TMD PDU,UM模式,UM实体结构,AM模式,AM实体结构,UMD PDU,UMD PDU with 5 bit SN (No LI),较短的SN序号长度可以减少头开销，提高传输效率 对应VoIP这种类型的低速业务，可以采用5bit UMD PDU格式； 由于VoIP业务的大量存在，看似微不足道的5bit开销会极大影响系统效率； 对应较高速率的业务，需要采用较长的10bit长度的SN序号；,UMD PDU with 5 b
2、it SN,UMD PDU,结构 UMD PDU头 数据域 UMD PDU头 固定部分（FI，E，SN） 扩展部分（一组或多组LI，E） 只有包含多个数据域元素时，才会包含扩展部分，此时需为除最后一个数据域元素外的其它数据域元素分别指明一组E和LI。另外，当一个UMD PDU头中包含奇数个LI域时，最后一个LI字段后面要使用4比特填充。 数据域 可对RLC SDU进行分段，串接，重组,10bit SN，奇数个LI,AMD PDU,结构 AMD PDU头 数据域 AMD PDU头 固定部分（D/C,RF,P,FI,E,SN） 扩展部分（一组或多组LI，E） 只有包含多个数据域元素时，才会包含扩展
3、部分，此时需为除最后一个数据域元素外的其它数据域元素分别指明一组E和LI。另外，当一个AMD PDU头中包含奇数个LI域时，最后一个LI字段后面要使用4比特填充。 数据域 可对RLC SDU进行分段，串接，重组,偶数个LI,AMD PDU分段,什么时候用到AMD PDU分段？ 当重传AMD PDU的大小大于本次发送通知中对MAC SDU长度的要求时，可以对AMD PDU进行再分段，形成AMD PDU分段。 结构 再分段只是对数据域的分段，AMD PDU分段中头的部分除了RF域、新增的LSF域和SO域外都与再分段前的AMD PDU相同。 因此，接收实体的接收侧在重组时分为两个层次：首先根据LSF
4、域和SO域将AMD PDU分段重组为AMD PDU，然后再根据E域和LI域将AMD PDU重组为RLC SDU。,参数,服务,向高层提供的服务 TM 数据传输; UM 数据传输; AM 数据传输，包括成功传输高层PDU的指示; 要求低层提供的服务 数据传输; 通知发送时机，同时提供该次传输时发送RLC PDU的总大小 通告HARQ重传失败,功能,高层PDU传输 通过ARQ进行纠错(仅用于AM数据传输) RLC SDU的分段，串接和重组(仅用于UM和AM数据传输) RLC数据PDU的再分段(仅用于AM数据传输) 高层PDU的按序递交(仅用于UM和AM数据传输) 重复检测(仅用于UM和AM数据传输
5、) RLC SDU丢弃(仅用于UM和AM数据传输，AM：高层指示丢弃一个特定的RLC SDU ) RLC重建 协议错误及恢复,可传输数据（for BSR）,为了MAC缓存状态报告，UE认为以下为RLC层可传输数据： RLC SDU，或者其分段，还没有被一个RLC数据PDU包含； RLC数据PDU，或者其部分，等待重传(RLC AM)； 在下一个传输时机已估计大小的被传输的状态PDU。,目录,SDU丢弃、重建过程,ARQ过程,数据传输过程,概述,分段、串接、重组,状态变量和SN的取模操作,SN的取值范围 AMD PDU和UMD PDU采用SN编号，并在一定范围内循环 对AMD PDU，SN循环范
6、围是0到1023。（10bit SN） 对UMD PDU，SN循环范围是0到2configured UM SN field length 1。（5bit或10bit SN） 状态变量的取值范围 对于AM数据传输，所有的状态变量（即：VT(A)，VT(MS)，VT(S)，VR(R)，VR(MR)，VR(X)，VT(MS)和VR(H)）的取值范围是01023。对状态变量的算术运算需要进行AM取模操作（即：最终值 = 算术运算得到的值 mod 1024）。 对于UM数据传输，所有的状态变量（即VT(US), VR(UR), VR(UX) and VR(UH)）的取值范围是02configured U
7、M SN field length 1。对状态变量的算术运算需要进行UM取模操作（即：最终值 = 算术运算得到的值 mod 2configured UM SN field length）。,状态变量和SN的取模操作,比较运算的取模操作 VT(A)和VR(R)分别作为AM RLC实体发送侧和接收侧的模。所有的值先减去模，然后进行绝对值比较。 比如在接收侧，VR(R) = SN VR(MR)需要通过下式来判断： VR(R) VR(R) mod 1024 = SN VR(R) mod 1024 VR(MR) VR(R) mod 1024。 VR(UH) UM_Window_Size作为接收UM RL
8、C实体的模，所有的值先减去模，然后进行绝对值比较。 比如，(VR(UH) UM_Window_Size) = SN VR(UH)需要通过下式来判断： (VR(UH) UM_Window_Size) (VR(UH) UM_Window_Size) modulo 2configured UM SN field length = SN (VR(UH) UM_Window_Size) modulo 2configured UM SN field length VR(UH) (VR(UH) UM_Window_Size) modulo 2configured UM SN field length)。,U
9、M 数据传输1,发送操作 VT(US) 接收操作：通过重排序功能来保证按序接收： 重排序窗：(VR(UH) UM_Window_Size) = SN VR(UH ) 重复检测：丢弃重复的PDU 进行重排序 检测低层丢失，并避免过大的重排序时延（通过维护重排序窗） 重组RLC SDU（不考虑已检测到丢失的RLC PDU)，并按序递交给PDCP高层 丢弃因丢失部分而不能重组的UMD PDU,UM 数据传输2,UM 数据传输3,VR(UH)：保存已收到的UMD PDU中最大的SN值的下一个值。（即重排序窗上沿，不包括在窗内）初始化为零。 VR(UX) ：保存触发T_reordering计时器的UMD
10、 PDU的SN的下一个值。初始化为NULL 。 VR(UR) ：保存第一个仍需要重排序的UMD PDU的SN值（即当前第一个期望收到的UMD PDU的SN值，SN值小于VR(UR)的UMD PDU或者成功收到，或者重排序计时器超时，认为丢失并放弃接收），初始化为零 . 重排序定时器： T_reordering,AM 数据传输1,发送操作 发送状态变量VT(S) = 下一个AMD PDU的SN值 发送窗 VT(A)=SN=VR(MS) ACK/NACK： 收到一个RLC SDU相关联 的所有的AMD PDU 的全部ACK 后，向高层发送成功传送指示; 收到NACK，对相应数据部分 重传; 传输的
11、优先级： RLC控制PDU的优先级高于 RLC数据PDU；重传的优先级 高于新传输 ；,AM 数据传输2,接收操作 重复检测（丢弃重复的PDU或PDU分段） 进行重排序（乱序接收） 丢失检测，并要求对等端AM RLC实体发起重传 重组成RLC SDU，并将完成重组的RLC SDU按序递交给高层,AM 数据传输3,AM 数据传输4,AM 数据传输5,目录,SDU丢弃、重建过程,ARQ过程,数据传输过程,概述,分段、串接、重组,重传1,重传的触发条件： 对等端AM RLC实体的状态报告（必选） 来自MAC实体的HARQ发送失败（可选） 当对AMD PDU或AMD PDU分段进行重传时，AM RLC
12、实体发送侧应进行如下操作： 如果该AMD PDU大小可以完全适合此发送时机的TB块大小，发送该AMD PDU，除P域外 否则，根据TB大小，对AMD PDU进行必要的分割，形成新的AMD PDU分段 当进行分段时需满足： 只将原始AMD PDU的数据部分映射到新的AMD PDU分段中 设置AMD PDU分段的头部字段,重传2,该AMD PDU或者AMD PDU部分是否第一次重传 如果满足则将关联RETX_COUNT置为0； 否则： 如果上次递增或者RETX_COUNT值为0相对应的AMD PDU或者AMD PDU部分已经递交给低层，则将RETX_COUNT加1。 如果RETX_COUNT =
13、Max_Retx_Threshold： 向高层指示已达到最大重传次数,轮询1,轮询的目的 防止发送侧buffer溢出 轮询的触发条件 发送buffer和重传buffer中的最后一个PDU发送（正在等待ACK确认的RLC数据PDU除外） Poll重传定时器超时 每Poll_PDU个PDU ：PDU _WITHOUT_POLL 每Poll_Byte个字节 ：BYTE _WITHOUT_POLL,轮询2,Poll重传定时器 一旦将RLC数据PDU的P域设为1，就启动或重启T_poll_retransmit ，并记录POLL_SN =VT(S) - 1 当接收到已存储POLL_SN的RLC数据PDU的
14、ACK或NACK时，停止T_poll_retransmit 当定时器T_poll_retransmit超时 如果没有待发数据，考虑重传SN= VR(S) 1的AMD PDU，在下一次发送时机时设置发送的RLC 数据PDU的P域； 否则，在下一次发送时机时设置发送的RLC 数据PDU的P域,状态报告1,状态报告的目的 接收端向发送端反馈哪些PDU或PDU分段已经正确接收到，哪些还没有收到； 状态报告的触发条件 发送侧polling：该PDU前所有数据都收到 重排序定时器超时 状态报告的大小 已经触发一个状态PDU，且状态禁止定时器没有运行或者已经超时，该UE将估计在下一个传输时机被传输的状态PD
15、U的大小,STATUS PDU,状态报告2,状态报告禁止 当一个状态报告递交给低层，启动T_status_prohibit。 当状态PDU被触发时，如果T_status_prohibit没有运行，AM RLC实体接收侧将在随后低层指示的第一个发送机会，组织一个状态报告发送； 当状态PDU被触发时，如果T_status_prohibit在运行，在T_status_prohibit超时后低层指示的第一个发送机会，组织一个状态报告发送,目录,SDU丢弃、重建过程,ARQ过程,数据传输过程,概述,分段、串接、重组,SDU丢弃过程,SDU丢弃的触发条件： 来自PDCP的指示 如果被指示的RLC SDU还
16、没有任何分段映射到一个RLC 数据PDU，AM RLC实体发送侧或者发送UM RLC实体将丢弃该指示的RLC SDU,重建过程,RLC重建由RRC请求触发，应用于AM、UM和TM 重建过程： TM发送实体： 丢弃所有的RLC SDU UM接收实体： 重组所有SN VR(UH) 的UMD PDU，将重组成的RLC SDU按序提交给高层，丢弃所有剩余的UMD PDU UM发送实体： 丢弃所有的RLC SDU AM实体： 在接收侧，重组所有SN VR(MR) 的AMD PDU字节分段，将重组成的RLC SDU按序提交给高层，丢弃所有剩余的AMD PDU以及分段 在发送侧，丢弃所有的RLC SDU和AMD PDU 丢弃所有的RLC控制PDU 停止并复位所有的定时器 将所有的状态变量复位为他们的初始值,目录,SDU丢弃、重建过程,ARQ过程,数据传输过程,概述,分段、串接、重组,Thank You !,
