LTE-RLC協(xié)議總結(jié)

1、LTE-RLC協(xié)議總結(jié)協(xié)議總結(jié)RLC概述 RLC（無線鏈路控制層）位于Layer 2，在MAC層之上，RRC和PDCP層之下，是MAC層與更高層協(xié)議之間通信的橋梁。每個RLC實體由上層RRC配置，并且分為3種工作模式：透明模式(TM)，非確認(rèn)模式(UM)，確認(rèn)模式(AM)。TM和UM模式各自分為發(fā)送和接收實體，AM模式則為單獨一個實體，每個實體分為發(fā)送端和接收端。RLC的位置RLC的作用RLC提供分段/串接服務(wù)(UM/AM)：當(dāng)MAC層指示的RLC PDU小于RLC SDU時，RLC實體對RLC SDU進(jìn)行分段操作，當(dāng)大于RLC SDU時則進(jìn)行串聯(lián)操作。RLC提供重傳服務(wù)(AM)：MAC層的H

2、ARQ只能做到一定級別的BLER(誤塊率)，對應(yīng)PER(誤包率)為10-4，但是TCP業(yè)務(wù)的PER要求為10-6，否則會引起上層TCP的擁塞避免機(jī)制，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)送速率降低。此時僅靠HARQ機(jī)制可能不滿足要求，需要通過RLC的ARQ機(jī)制來保證業(yè)務(wù)QoS。RLC提供按序提交的服務(wù)(UM/AM)： MAC層的HARQ可能會出現(xiàn)亂序，E-UTRA的重排序完全交給RLC來做。TM模式TM發(fā)送實體不對來自上層的RLC SDU進(jìn)行任何操作，直接生成TMD PDU傳遞給下層TM接收實體也不對來自MAC層的TMD PDU(即RLC SDU)進(jìn)行任何操作，直接傳遞給上層TM模式不能為數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃蕴峁┤魏伪?/p>

3、證，用戶面數(shù)據(jù)傳輸不能使用TM模式當(dāng)收到RRC層要求RLC實體重建的指示后，對于發(fā)送TM RLC實體，刪除所有存儲的RLC SDU UM發(fā)送實體收到上層的RLC SDU ，放入發(fā)送緩存中。根據(jù)MAC層指示的RLC PDU大小對發(fā)送緩存中的RLC SDU進(jìn)行分段或級聯(lián)，生成UMD PDU ，再再添加RLC頭發(fā)送給MAC層。收到RRC層要求的重建指示后，刪除所有存儲的RLC SDU，停止并復(fù)位定時器，復(fù)位所有狀態(tài)變量至其初始值。 UM接收實體從MAC層接收UMD PDU，丟棄重復(fù)的PDU。對PDU進(jìn)行重排序，然后放入接收緩存。去掉RLC頭后重組成RLC SDU，再將RLC SDU按需發(fā)送給上層。收

4、到RRC層要求的重建指示后，去掉所有接收緩存中UMD PDU的RLC頭，重組成RLC SDU，將所有之前沒遞交過的RLC SDU按SN升序的順序發(fā)往高層。 UM模式提供了一定的可靠性保障，能夠保證RLC SDU的按序傳輸，無RLC PDU的重傳，允許一定量的丟包。UM模式AM模式 AM模式功能最復(fù)雜，可靠性最高，采用了自動重傳請求(ARQ ，Automatic Repeat reQuest)機(jī)制來保證RLC SDU的正確和按序傳輸。 AM模式為了保證RLC PDU的正確傳送，在ARQ過程中引入了輪詢(Polling)機(jī)制，使發(fā)送端能從接收端收到狀態(tài)報告(STATUS PDU)，獲取ACK/NA

5、CK信息。AM實體發(fā)送端在收到狀態(tài)報告后，對其中NACK對應(yīng)的PDU或部分PDU進(jìn)行重傳。 收到RRC層要求RLC實體重建的指示后，AM實體接收端去掉所有接收緩存中AMD PDU的RLC頭，重組成RLC SDU，將所有之前沒遞交過的RLC SDU按SN升序的順序發(fā)往高層。刪除所有剩下的AMD PDU及分段。刪除發(fā)送端所有RLC SDU和AMD PDU。刪除所有RLC控制PDU。停止并復(fù)位定時器，復(fù)位所有狀態(tài)變量至其初始值。三種工作模式的比較工作工作模式模式邏輯信道邏輯信道RLC頭頭PDU排序排序重復(fù)檢測重復(fù)檢測SDU丟棄丟棄SDU分段、分段、串接、重組串接、重組出錯處錯處理業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)TMBCCH

6、PCCHDL/UL CCCH不添加不支持不支持不支持不處理廣播系統(tǒng)消息，尋呼消息，在CCCH上發(fā)送的RRC消息UMDL/UL DTCHMCCHMTCH添加支持支持支持不處理VOIP、視頻等實時性要求高的業(yè)務(wù)AMDL/UL DCCH DL/UL DTCH添加支持支持支持通過ARQ進(jìn)行糾錯FTP、Web瀏覽等錯誤敏感的業(yè)務(wù)SRB的RLC工作模式 在控制平面上，SRB0固定使用TM模式，SRB1和SRB2固定使用AM模式。SRB1的RLC配置信息在rrcConnectionSetup中讀取，SRB2的在rrcConnectionReconfiguration中讀取DRB的RLC工作模式 在用戶平面上

7、，DRB的RLC的工作模式可以選擇AM或UM，具體使用哪種取決于RRC層的配置。DRB的RLC配置信息在rrcConnectionReconfiguration中讀取UM模式狀態(tài)變量和定時器 VT(US)：記錄下一個要發(fā)送的UMD PDU的SN號，初始值為0，當(dāng)SN = VT(US)的UMD PDU被發(fā)送后該變量才會被更新。 VR(UR)：記錄等待重排序的最早的UMD PDU的SN號，初始值為0。在重排序窗口內(nèi)，SN號低于該變量的UMD PDU，其接收狀態(tài)已經(jīng)確認(rèn)。 VR(UX)：記錄觸發(fā)t-Reordering的UMD PDU的下一個SN號。當(dāng)t-Reordering啟動時，VR(UX)與V

8、R(UR)分別記錄當(dāng)前t-Reordering對應(yīng)的SN號范圍的上邊界與下邊界。當(dāng)該SN號范圍內(nèi)的UMD PDU都正確接收后，終止當(dāng)前t-Reordering。 VR(UH)：記錄緊接著接收到的最高SN號UMD PDU的下一個SN號，初始值為0，作為接收窗口的上邊界。 t-Reordering：用于UM接收實體檢查從下層收到的RLC PDU是否丟失，配置范圍0200，單位msUM模式接收流程1UM模式接收流程2UM接收窗口滑動 UM接收窗口滑動 t-Reordering超時RLC UM參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響t-Reordering：配置范圍0200，單位ms。值過小會使VR(UR)更新過快，在丟

9、包未收到的情況下就重組成RLC SDU遞交到上層，上層進(jìn)行TCP業(yè)務(wù)時會因為丟包過多導(dǎo)致斷流。UMD PDU序列號長度為5bit時，重排序窗口大小UM_Window_Size = 16UMD PDU序列號長度為10bit時，重排序窗口大小UM_Window_Size = 512AM發(fā)送端狀態(tài)變量 VT(A)：記錄緊接著已經(jīng)收到ACK的連續(xù)PDU中最高SN號的下一個SN號，作為發(fā)送窗口的下邊界。初始值為0，只有當(dāng)發(fā)送端收到SN號等于當(dāng)前 VT(A)變量值的AMD PDU的ACK時，該變量才會更新。SN號小于該變量的PDU全部收到過接收端的ACK確認(rèn)，表明已經(jīng)全部正確接收。 VT(MS)：值等于V

10、T(A) + AM_Window_Size(值為512)，作為發(fā)送窗口的上邊界。任何SN號超出該變量的PDU都不允許發(fā)送。 VT(S)：記錄下一個新產(chǎn)生的AMD PDU的SN號，初始值為 0。在當(dāng)前的VT(S)值被賦予一個新產(chǎn)生的AMD PDU后，該變量做加一操作。 POLL_SN：記錄最近發(fā)送的P字段被設(shè)為1的RLC data PDU的SN號，初始值為 0。AM發(fā)送端定時器和計數(shù)器定時器t-PollRetransmit：用于發(fā)送端控制輪詢的重傳間隔，配置范圍5500，單位ms計數(shù)器PDU_WITHOUT_POLL：記錄上次輪詢以來發(fā)送的AMD PDU總數(shù)，對應(yīng)配置的閾值pollPDUBYTE

11、_WITHOUT_POLL：記錄上次輪詢以來發(fā)送的字節(jié)總數(shù)，對應(yīng)配置的閾值pollByte，單位kByteRETX_COUNT：記錄一個AMD PDU的重傳次數(shù)，對應(yīng)配置的閾值maxRetxThresholdAM模式發(fā)送流程AM模式重傳流程AM發(fā)送窗口滑動觸發(fā)輪詢的條件PDU_WITHOUT_POLL = pollPDU BYTE_WITHOUT_POLL = pollByte發(fā)送和重傳緩沖區(qū)都為空 沒有新的RLC數(shù)據(jù)PDU能發(fā)送(例如發(fā)送窗口堵塞) 發(fā)生數(shù)據(jù)重傳 t-PollRetransmit超時，即輪詢后一直未收到回應(yīng) 收到接收端發(fā)來的狀態(tài)報告里含有NACK且在發(fā)送窗口內(nèi)AM發(fā)送窗口堵塞

12、觸發(fā)輪詢后的操作RLC data PDU的P字段設(shè)置為 1PDU_WITHOUT_POLL設(shè)置為 0BYTE_WITHOUT_POLL設(shè)置為 0VT(S) = VT(S) + 1POLL_SN = VT(S) 1啟動或重啟定時器t-PollRetransmitAM接收端狀態(tài)變量VR(R)：記錄緊接著最新按順序完整接收到的AMD PDU的下一個SN號，作為接收窗口的下邊界。該變量初始值為0，當(dāng)值為VR(R)的PDU被正確接收后才會更新。VR(MR)：值等于VR(R) + AM_Window_Size(值為512)，作為接收窗口的上邊界，并且是第一個超出接收窗口的AMD PDU的SN號。SN號超出

13、該變量的PDU不能被 AM RLC 實體接收端接收。AM接收端狀態(tài)變量 VR(X)：記錄緊接著觸發(fā)t-Reordering的RLC data PDU的下一個SN號。當(dāng)t-Reordering啟動時，VR(X)與VR(MS)分別記錄當(dāng)前t-Reordering對應(yīng)的SN號范圍的上邊界與下邊界。當(dāng)該SN號范圍內(nèi)的AMD PDU都正確接收后，終止當(dāng)前t-Reordering。 VR(MS)：記錄作為狀態(tài)報告中ACK_SN的最高SN號值，初始值為0。處于接收窗口中SN號低于VR(MS)的AMD PDU，為已經(jīng)確認(rèn)接收或是t-Reordering超時認(rèn)定為丟失的AMD PDU。 VR(H)：記錄緊接著接

14、收到的最高SN號RLC data PDU的下一個SN號，初始值為0。當(dāng)接收到位于接收窗口中且SN號超出原來VR(H)的RLC data PDU時，該狀態(tài)變量更新為此最高SN號的值加1。AM接收端定時器t-Reordering：用于接收端檢查從下層收到的RLC PDU是否丟失，配置范圍0200，單位mst-StatusProhibit：用于接收端控制狀態(tài)報告的發(fā)送間隔，避免頻繁發(fā)送狀態(tài)報告，配置范圍0500，單位ms AM模式接收流程1AM模式接收流程2狀態(tài)報告發(fā)送流程AM接收窗口滑動 順序接收AM接收窗口滑動 亂序接收AM接收窗口滑動 t-Reordering超時RLC AM參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響t-PollRetransmit：值過小會頻繁超時觸發(fā)重