【LTE基礎(chǔ)知識】RLC子層協(xié)議概述

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  無線鏈路控制(Radio Link Control,RLC)協(xié)議的主要目的是將數(shù)據(jù)交付給對端的RLC實體。所以RLC提出了三種模式:透明模式(Transparent Mode,TM)、非確認模式(Unacknowledged Mode,UM)和確認模式(Acknowledged ModeAM)。如下圖所示的RLC層總體框架體現(xiàn)了三種傳輸模式:

    TM模式最簡單,它對于上層數(shù)據(jù)不進行任何改變,這種模式典型地被用于BCCHPCCH邏輯信道的傳輸,該方式不需對RLC層進行任何特殊的處理。RLC的透明模式實體從上層接收到數(shù)據(jù),然后不做任何修改地傳遞至下面的MAC層,這里沒有RLC頭增加、數(shù)據(jù)分割及串聯(lián)。

    UM模式可以支持數(shù)據(jù)包丟失的檢測,并提供分組數(shù)據(jù)包的排序和重組。UM模式能夠用于任何專用或多播邏輯信道,具體使用依賴于應(yīng)用及期望QoS的類型。數(shù)據(jù)包重排序是指對不按順序接收到的數(shù)據(jù)進行排序。

    AM模式是一種最復(fù)雜的模式。除了UM模式所支持的特征外,AM RLC實體能夠在檢測到丟包時要求它的對等實體重傳分組數(shù)據(jù)包,即ARQ機制。因此,AM模式僅僅應(yīng)用于DCCHDTCH邏輯信道。

  一般來講,AM模式典型地用于TCP的業(yè)務(wù),如文件傳輸,這類業(yè)務(wù)主要關(guān)心數(shù)據(jù)的無錯傳輸;UM模式用于高層提供數(shù)據(jù)的順序傳送,但是不重傳丟失的PDU,典型地用于如Voip業(yè)務(wù),這類業(yè)務(wù)最主要關(guān)心傳送時延;TM模式則僅僅用于特殊的目的,如隨機接入。

TM模式

    TM RLC實體可以通過BCCH、DL/UL CCCHPCCH邏輯信道遞交/接收RLC PDU,如下圖所示:

  當(dāng)TM RLC發(fā)送側(cè)實體把RLC SDU組成TMD(透明模式數(shù)據(jù))PDU時,它將不分段或級聯(lián)RLC SDU,也不會包括任何RLC頭。當(dāng)TM RLC接收側(cè)實體接收TMD PDU時,它將遞交TMD PDU(其實就是RLC SDU)給上層。

UM模式

    UM RLC實體可以通過DL/UL DCCH、DL/UL DTCHMCCHMTCH邏輯信道遞交/接收RLC PDU,如下圖所示:

  當(dāng)UM RLC發(fā)送側(cè)實體把RLC SDU組成UMD(非確認模式數(shù)據(jù))PDU時,它將分段或級聯(lián)RLC SDU來世UMD PDU適合下層指示的RLC PDU總大小,下行在通知特定發(fā)送時機時會指示RLC PDU總大小,同時會給UMD PDU增加RLC頭。當(dāng)UM RLC接收側(cè)實體接收UMD PDU時,檢測UMD PDU是否已經(jīng)以副本方式收到,并且丟棄復(fù)制的UMD PDU。如果接收為亂序,則對UMD PDU重排序。在下層檢測UMD PDU丟失,避免過多的重排序延遲。從已排序的UMD PDU中重新集合RLC SDU并按序遞交RLC SDU給上層。如果檢測到一個屬于某個特定RLC SDUUMD PDU丟失,并且受到的UMD PDU無法封裝成RLC SDU,則丟棄這些UMD PDU。

AM模式

  一個AM RLC實體可以通過DL/UL DCCHDL/UL DTCH邏輯信道來遞交/接收RLC PDU,如下圖所示:

  當(dāng)AM RLC發(fā)送側(cè)實體把RLC SDU組成AMD(確認模式數(shù)據(jù))PDU時,它將分段或級聯(lián)RLC SDU,以使AMD PDU適合下層在特定時機指示的RLC PDU總大小。當(dāng)AM RLC實體發(fā)送側(cè)把來自上層RLC SDU形成的AMD PDU或把RLC PDU形成的AMD PDU分段重傳,它將在RLC PDU內(nèi)包括相關(guān)的RLC頭。當(dāng)AM RLC接收側(cè)實體接收RLC PDU,它將檢測RLC PDU是否已經(jīng)以副本方式收到,丟棄復(fù)制的RLC PDU。如果接收為亂序,則重排序RLC PDU。同時,檢測下層的RLC PDU的丟失,并請求其對等AM RLC實體重傳。隨后,將已排序的RLC數(shù)據(jù)PDU組裝為RLC SDU,并按順序遞交RLC SDU給上層。

RLC PDU結(jié)構(gòu)

    RLC PDU的格式與參數(shù)如下圖所示:

    RLC頭攜帶了RLC PDU的序列號,該序列號與SDU序列號不同。

  一個RLC PDU可以由下面的段組成:第iSDU的最后一個分段串接n個完整的SDU,再串接第i+n+1SDU的第一段,其中n為大于或等于0的整數(shù)。

  與UMTS系統(tǒng)PLC PDU大小是準(zhǔn)靜態(tài)不同,LTE系統(tǒng)RLC PDU的大小能夠動態(tài)變化。對于高速數(shù)據(jù),采用大的PDU能夠獲得更小的開銷,然而對于低速數(shù)據(jù),則需要小的PDU。因此,在LTE系統(tǒng)中支持動態(tài)PDU,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的變化,其變化范圍可以從幾千比特每秒至幾百兆比特每秒。由于RLC調(diào)度、速率自適應(yīng)機制均位于eNodeB中,因此,LTE系統(tǒng)能夠很容易地支持動態(tài)PDU機制。


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