專利名稱：一種保持分組數據協議匯聚子層序列號同步的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種寬帶碼分多址接入(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)空中接口技術中，RLC丟棄方式下保持PDCP序列號同步的方法。
背景技術：
通用移動通信系統(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)是采用寬帶碼分多址接入(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)空中接口技術的第三代移動通信系統，通常也稱為WCDMA通信系統。WCDMA通信系統包括無線接入網絡(RAN，Radio Access Network)和核心網絡(CN，Core Network)。其中，RAN實現所有與無線有關的功能，通常也稱為通用陸地無線接入網絡(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access Network)。UTRAN的無線接口分為物理層、數據鏈路層和網絡層，其中，網絡層包括無線資源控制(RRC，Radio Resource Control)子層，數據鏈路層包括媒介接入控制(MAC，Medium Access Control)子層、無線鏈路控制(RLC，Radio Link Control)子層、廣播/組播控制(BMC，Broadcast/Multicast Control)子層和分組數據匯聚協議(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)子層，物理層通過業務接入點(SAP，Service Access Point)與數據鏈路層的MAC子層和網絡層的RRC子層相連。
PDCP子層主要完成分組業務數據傳輸、IP頭壓縮和無損遷移。為了提高帶寬的利用率，PDCP子層發送或接收的數據包中一般不攜帶表示數據包順序的信息(即PDCP序列號)，如圖1所示，圖1描述了PDCP和RLC之間的數據交互過程。首先介紹兩個名詞——SDU和PDU，收到來自上層的數據稱為服務數據單元(SDU，Server Data Unit)，發往下層的數據稱為協議數據單元(PDU，ProtocolData Unit)。以下行數傳為例說明PDCP序列號同步過程UTRAN的PDCP子層維護了一個下行發送PDCP序列號，UE(User Equipment用戶設備)的PDCP子層相應維護了一個下行接收PDCP序列號。在初始狀態的時候，兩個序列號都設置為0，開始數據傳輸以后，UTRAN的PDCP子層向下層RLC每發送一個PDCP PDU，即將下行發送方PDCP序列號加1；而UE的PDCP子層每收到一個來自下層RLC的RLC SDU，即將下行接收方PDCP序列號加1；通過這種方法，可以使兩端的PDCP序列號達到一致。
無線鏈路控制層(RLC)層支持確認模式(AM，Acknowledge Mode)、非確認模式(UM，Un-Acknowledge Mode)和透明模式(Transparent Mode TM，)三種工作方式，主要完成數據傳輸、流量控制、加解密等功能。由于數據業務的服務屬性(Qos，Quality of Service)一般要求保證數據的可靠性，因此在數據業務中通常使用RLC的AM模式。如圖2所示，在AM模式下，RLC收到來自PDCP的PDU后，首先根據配置的確認模式數據PDU(AMD PDU，AM Data PDU)的大小進行分段和級聯；然后填充RLC協議頭組裝成RLC PDU，每一個RLC PDU包括該RLC PDU的序列號；最后完成加密等操作后通過無線信道發送給數據接收方RLC，接收方RLC每接收到一個RLC PDU，根據設定的狀態報告機制向接收方RLC返回確認消息，如果一個RLC SDU的所有RLC PDU已經收到，則將這些收到的RLC PDU重組為一個完整的RLC SDU后提交到高層。
AMD PDU的格式如圖3所示，其中D/C域表示是數據PDU還是控制PDU，1表示是數據PDU，0表示是控制PDU；SN表示RLC PDU序列號，初始狀態下RLC PDU序列號設置為0，每發送一個PDU，RLC PDU序列號加1；P表示是否需要對端返回狀態報告，1為是，0為否；HE和E表示下一個字節是LengthIndicator還是數據；Length Indicator表示RLC SDU的最后一個分段在當前PDU的結束位置；如果當前PDU中不包含SDU的最后分段，則不存在Length Indicator域，如果當前PDU中包含多個SDU的最后分段，則存在多個Length Indicator域。
另一方面，由于IP/UDP/RTP(Internet Protocol網際協議；User DataProtocol用戶報文協議；Real-time Transport Protocol實時傳輸協議)視頻流業務在WCDMA系統移動通信中的應用日益增加，而這些視頻流業務對于實時性的要求非常高，在保證數據可靠性的同時，為了盡可能的滿足業務實時性的要求，現有協議中，RLC在AM模式下提出了一種基于顯式信令的丟棄機制，丟棄的觸發包括超時丟棄和重傳丟棄兩種方式，在超時丟棄機制中，發送方RLC收到一個來自PDCP的數據后啟動定時器T，如果在T超時后還沒有收到對端正確接收該SDU的確認消息，則觸發丟棄；在重傳丟棄機制下，如果一個RLC PDU經過發送方多次重傳仍然沒有被對端正確接收，則觸發丟棄。
顯式信令的丟棄機制流程如圖4所示，發送方觸發丟棄后，可以通過空中接口向接收方發送一條顯式丟棄信令(MRWSUFI)，其中攜帶發送方丟棄的SDU(Server Data Unit)的序列號信息，即SDU最后分段所對應的RLC PDU序列號；而接收方收到這條丟棄信令后，可以根據MRW SUFI中的信息發起丟棄過程并返回丟棄響應消息(MRW ACK SUFI)，該消息中可以攜帶接收方期望接收的下一個RLC PDU序列號，接收方收到該丟棄響應消息后，根據其中攜帶的信息決定發送的下一個RLC PDU，結束丟棄過程。
在現有技術中，在發生丟棄的時候發送方發送的數據包個數可能比接收方接收的數據包個數多，現有技術協議中雖然規定了上述顯示丟棄信令，但是并沒有提供應用該丟棄信令保證無損遷移的具體方法，因此按照3GPP 25323中定義的現有技術無法保證序列號同步，從而在丟棄模式下不支持無損遷移。
發明內容
本發明提出了一種在配置RLC丟棄模式的情況下保證PDCP序列號同步的方法，以支持無損遷移。
一種保持PDCP序列號同步的方法，應用于RLC工作在丟棄方式時，包括下列步驟發送方RLC檢查到丟棄過程時，將待丟棄的SDU的序列號信息發送給接收方RLC并接收返回的響應消息；接收方RLC根據所述SDU的序列號信息確定實際丟棄的SDU的總個數并發送給接收方PDCP，由接收方PDCP將當前PDCP序列號直接增加該個數。
所述SDU的序列號信息包括當前丟棄過程中，每一個待丟棄的SDU的序列號信息。
所述的方法中當接收方RLC已經收到了發送方RLC待丟棄的SDU中的某個或某些，所述的接收方RLC確定的實際丟棄的SDU的總個數是指發送方RLC待丟棄的SDU的總個數減去該待丟棄的SDU中已經被接收方RLC收到的SDU的個數，并且，接收方RLC向PDCP遞交所述已經收到的SDU中還未遞交的SDU；或者，當接收方RLC沒有收到發送方RLC待丟棄的所有SDU中的任何一個時，所述的接收方RLC確定的實際丟棄的SDU的總個數是指發送方RLC待丟棄的SDU的總個數。
所述SDU的序列號信息是指每一個SDU最后分段對應的RLC PDU序列號；并且，所述的響應消息中包括接收方RLC期望接收的下一個RLC PDU的序列號。
所述待丟棄的SDU最后分段對應的RLC PDU的序列號通過顯示丟棄信令發送。
所述方法還包括在RRC發送的RLC配置參數消息中，增加一個指示信息，通過該指示信息指示數據發送方RLC在發送的所述顯示丟棄信令中包括每一個待丟棄的SDU的序列號信息，數據接收方RLC相應返回所述響應消息。
一種保持PDCP序列號同步的方法，應用于RLC工作在丟棄方式時，包括下列步驟發送方RLC檢查到丟棄過程時，指示發送方PDCP在下一個數據包中攜帶對應該數據包的發送PDCP序列號；由接收方PDCP根據所述數據包中攜帶的發送PDCP序列號更新接收PDCP序列號。
所述方法在發送方RLC指示發送方PDCP發送攜帶發送PDCP序列號的數據包之前還包括下列步驟發送方RLC向接收方RLC發送顯示丟棄信令并接收返回的響應消息；當接收方RLC收到所述顯示丟棄信令時，將已經收到但還未遞交的SDU遞交給PDCP后返回所述響應消息；所述的響應消息中包括接收方RLC期望接收的下一個RLC PDU的序列號。
通過應用本發明所述方法，在配置RLC丟棄模式下維持PDCP序列號同步，取消了現有協議對于無損遷移的限制，大大擴展了無損遷移的應用范圍。
圖1為PDCP和RLC之間的數據交互過程示意圖；圖2為RLC AM工作模式圖；圖3為AMD PDU格式圖；圖4為基于顯示信令的SDU丟棄模式示意圖；圖5為MRW SUFI格式示意圖；圖6為MRW ACK SUFI格式示意圖；圖7實施例二流程圖；圖8為攜帶PDCP序列號數據包的格式示意圖。
具體實施例方式
本發明提出的RLC丟棄模式下實現PDCP序列號同步的方法由WCDMA移動通信系統中的PDCP和RLC子層共同完成。
RLC丟棄模式下，當RLC檢測到丟棄發生時，向接收方RLC發送丟棄顯示信令，其中攜帶有待丟棄的SDU的序列號信息，接收方RLC根據SDU的序列號信息完成丟棄過程并返回丟棄響應消息，上述待丟棄的SDU的信息也可以通過自定義的交互信令完成。在這種工作模式下，本發明提供兩種方法將PDCP序列號維持到同步。實施例一是在丟棄顯示信令中攜帶所有待丟棄的SDU的序列號信息由接收方根據該信息確定出實際丟棄的SDU的個數將PDCP序列號調整到和發送方一致；實施例二是在丟棄過程結束后，由發送方PDCP子層主動發送一個攜帶PDCP序列號的數據包，接收方根據該數據包中的PDCP序列號更新本地維護的PDCP序列號，從而達到雙方的序列號同步。
實施例一由接收方的RLC和PDCP子層配合完成PDCP序列號同步首先在RRC(無線資源控制器Radio Resource Controller)發送給RAN和UE側的RLC參數配置消息中增加配置信元“Send MRW”，當該信元設置為TRUE時，表示當發生丟棄的時候，發送方發送的顯式丟棄信令MRW SUFI中需要攜帶每一個丟棄SDU最后一個分段對應的RLC PDU序列號信息。
MRW SUFI可以采用如圖5所示的格式，其中LENGTH表示當前MRWSUFI中SN_MRW的個數；SN_MRWi表示MRW SUFI中每一個丟棄SDU最后分段對應的RLC PDU序列號，Nlenght和SN_MRWlength一起表示最后一個丟棄的SDU的結束位置，其中SN_MRWlength表示最后一個丟棄SDU的最后分段對應的RLC PDU序列號，接收方可以根據每一個丟棄SDU最后分段對應的RLC PDU序列號判斷發送方待丟棄的SDU，根據當前接收到但還沒有遞交的SDU進一步確定出待丟棄的SDU中實際沒有接收到部分。
MRW ACK SUFI可以采用如圖6所示的格式，其中N表示該SDU的最后分段對應該RLC PDU中的哪一個Length Indicator；SN_ACK表示當前接收的最后一個RLC PDU的序列號的下一個，即下一個期望接收的RLC PDU序列號；N和SN_ACK一起確定當前的丟棄過程是否結束，當滿足下列條件之一時，說明丟棄過程已經結束1、SN_ACK等于SN_MRWlength，且N等于Nlenght；2、SN_ACK大于SN_MRWlength，且N等于0；這樣，發送方根據SN ACK指示的序列號發送下一個RLC PDU；發送方在發送MRW SUFI的時候啟動定時器T(T由RRC層配置)，如果T超時后沒有收到MRW ACK SUFI或者收到的MRW ACK SUFI不滿足上述任意一個條件，則發送方重新發送MRW SUFI，如果發送N(N由RRC層配置)次仍然得不到正確的MRW ACK SUFI，發送方將發起復位過程。
接收方的RLC收到發送方的MRW SUFI后，遍歷每一個待丟棄的SDU，如果其中發送方待丟棄的某個或某些SDU已經被接收方收到，在這些已經接收到的SDU中，可能還有部分因為不連續而沒有遞交給PDCP子層，則將這些SDU直接遞交給上層PDCP，PDCP相應地增加接收序列號；記錄還沒有遞交給上層PDCP的SDU個數，即真正被丟棄的SDU個數；然后將實際丟棄的SDU個數發送給上層PDCP，PDCP收到丟棄的SDU個數后，更新PDCP序列號(SN+＝實際丟棄的SDU個數)。
如果接收方RLC沒有收到所有發送方RLC待丟棄的SDU時，則將發送方RLC待丟棄的SDU的總個數作為實際丟棄的SDU的總個數發送給上層PDCP。
同時，接收方的RLC向發送方RLC返回一個MRW ACK SUFI，發送方RLC根據其中攜帶的信息決定下一個待發送的PDU序列號。
完成上述操作后，雙方的PDCP序列號達到同步。
實施例二由PDCP發送攜帶PDCP序列號的數據包完成序列號同步由于PDCP的PDU中可以攜帶PDCP序列號，為了支持丟棄模式下的無損遷移，當發送方的RLC收到接收方RLC返回的MRW ACK SUFI后，向PDCP發送一個丟棄指示，要求PDCP在下一個發送的數據包中攜帶對應的PDCP序列號，接收方PDCP收到這個帶序列號的數據包后，不管當前維護的PDCP序列號是什么，都按照接收到的PDCP PDU中攜帶的序列號更新當前維護的PDCP序列號。
具體過程如圖7所示接收方RLC收到MRW SUFI后，將所有當前收到的還未遞交的SDU遞交給PDCP后，向發送方的RLC返回MRW ACK SUFI，MRWACK SUFI中包括接收方RLC期望接收的下一個RLC PDU的序列號；當發送方的RLC收到接收方RLC返回的MRW ACK SUFI后，向PDCP發送序列號同步指示消息，格式如“PDCP SEQ SYN IND”，PDCP收到指示消息后，在下一個數據包中攜帶本地維護的PDCP序列號，格式為“PDCP SEQ DATA PDU”，RLC收到該數據包后，通過分段、級聯等操作(假設分段為N個AMD PDU)，將其發送給接收方的RLC，接收方RLC收到該N個AMD PDU后，重組為SDU后遞交給PDCP，接收方PDCP根據該數據包中的序列號更新當前的接收序列號，從而完成PDCP序列號的同步。
攜帶序列號的數據包的格式可以如圖8所示，其中PDU type表示當前PDU的類型，001表示是一個帶序列號的PDU，000表示不帶序列號的PDU；PID表示頭壓縮的包類型；Sequence number表示當前PDCP的序列號，該域只有在PDUtype為001時才存在。
上述兩種方法都利用顯示丟棄信令機制來維持PDCP序列號同步，當采用實施例一的方法時，接收方RLC需要知道發送方待丟棄的SDU的詳細信息，因此顯示丟棄信令需要攜帶每一個待丟棄的SDU的序列號信息；而采用實施例二的方法時，接收方RLC并不需要知道發送方待丟棄的SDU的詳細信息，因此顯示丟棄信令可以不攜帶每一個待丟棄的SDU的序列號信息。
在RLC丟棄模式下，通過使用MRW SUFI攜帶每一個待丟棄的SDU的信息，可以在RLC配置丟棄模式情況下支持無損遷移和序列號同步；或者直接通過發送序列號數據包的方法來保證序列號同步。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，顯示丟棄信令也只是數據發送方和接收方交互丟棄的SDU信息的一種方式，也可以通過自定義的交互信令完成，顯示丟棄信令并不限定保護范圍，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種保持分組數據協議匯聚子層(PDCP)序列號同步的方法，應用于無線鏈路控制子層(RLC)工作在丟棄方式時，其特征在于，包括下列步驟發送方RLC檢查到丟棄過程時，將待丟棄的服務數據單元(SDU)的序列號信息發送給接收方RLC并接收返回的響應消息；接收方RLC根據所述SDU的序列號信息確定實際丟棄的SDU的總個數并發送給接收方PDCP，由接收方PDCP將當前PDCP序列號直接增加該個數。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述SDU的序列號信息包括當前丟棄過程中，每一個待丟棄的SDU的序列號信息。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于當接收方RLC已經收到了發送方RLC待丟棄的SDU中的某個或某些時，所述的接收方RLC確定的實際丟棄的SDU的總個數是指發送方RLC待丟棄的SDU的總個數減去該某個或某些SDU的個數，并且，接收方RLC向PDCP遞交該某個或某些SDU；或者，當接收方RLC沒有收到發送方RLC待丟棄的所有SDU中的任何一個時，所述的接收方RLC確定的實際丟棄的SDU的總個數是指發送方RLC待丟棄的SDU的總個數。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述SDU的序列號信息是指每一個SDU最后分段對應的無線鏈路控制子層協議數據單元(RLC PDU)序列號；并且，所述的響應消息中包括接收方RLC期望接收的下一個RLC PDU的序列號。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述待丟棄的SDU最后分段對應的RLC PDU的序列號通過顯示丟棄信令發送。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在無線資源控制子層(RRC)發送的RLC配置參數消息中，增加一個指示信息，通過該指示信息指示數據發送方RLC在發送的所述顯示丟棄信令中包括每一個待丟棄的SDU的序列號信息，數據接收方RLC相應返回所述響應消息。
7.一種保持分組數據協議匯聚子層(PDCP)序列號同步的方法，應用于無線鏈路控制子層(RLC)工作在丟棄方式時，其特征在于，包括下列步驟發送方RLC檢查到丟棄過程時，指示發送方PDCP在下一個數據包中攜帶對應該數據包的發送PDCP序列號；由接收方PDCP根據所述數據包中攜帶的發送PDCP序列號更新接收PDCP序列號。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在發送方RLC指示發送方PDCP發送攜帶發送PDCP序列號的數據包之前還包括下列步驟發送方RLC向接收方RLC發送顯示丟棄信令并接收返回的響應消息。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，當接收方RLC收到所述顯示丟棄信令時，將已經收到但還未遞交的SDU遞交給PDCP后返回所述響應消息。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述的響應消息中包括接收方RLC期望接收的下一個RLC PDU的序列號。
全文摘要
一種保持PDCP序列號同步的方法，應用于RLC工作在丟棄方式時，包括下列步驟發送方RLC檢查到丟棄過程時，將待丟棄的SDU的序列號信息發送給接收方RLC并接收返回的響應消息；接收方RLC根據所述SDU的序列號信息確定實際丟棄的SDU的總個數并發送給接收方PDCP，由接收方PDCP將當前PDCP序列號直接增加該個數。所述SDU的序列號信息包括當前丟棄過程中，每一個待丟棄的SDU的序列號信息，該序列號信息是指每一個SDU最后分段對應的RLC PDU序列號，通過顯示丟棄信令發送。應用本發明所述方法在RLC工作在丟棄方式時支持無損遷移。
文檔編號H04L29/06GK1829187SQ200510007398
公開日2006年9月6日 申請日期2005年2月28日 優先權日2005年2月28日
發明者湯正華 申請人:華為技術有限公司