专利名称：一种实现rlc层重传的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中的自动重传技术，尤指一种实现RLC层重传的方法及系统。
背景技术：
随着无线通讯技术的发展，对终端下载吞吐率的要求也越来越高。长期演进(LTE) 网络中，明确要求下行吞吐率最高达到100Mbps，上行吞吐率最高达到50Mbps。目前的文件下载，比如文件传输协议(FTP)下载，通常均采用传输控制协议(TCP) 承载，TCP协议对传输时延非常敏感。而下载速率与传输时延成反比关系。由于无线网络传输时延(RTT)本身大于有线网络，RTT对下载速率的影响很大，如果可以有效缩短RTT，并减少由于丢包导致的时延抖动，可以有效提高TCP下载速率。在高速分组接入(HSPA)和LTE网络中，采用无线链路控制(RLC)重传和混合自动重传请求(HARQ)双层机制来实现可靠传输。其中，在HSPA、HSPA+网络中，上行RLC、上行 HARQ实体都存在于移动终端中，下行RLC实体存在于无线网络控制器(RNC)中，下行HARQ 实体存在于基站(NodeB)中；在LTE网络中，上行RLC、上行HARQ实体都存在于移动终端中， 下行RLC、下行HARQ实体都存在于演进基站(eNodeB)中。在LTE和HSPA中，HARQ层支持快速的物理层重传，对于HARQ重传失败的数据，会通过RLC层重传来实现可靠传输。以HSPA下行为例，HARQ传输失败后，RLC的重传主要依赖于移动终端侧检测到下行RLC层丢包后(目前检测RLC层丢包的主要检测方法为检查接收报文序号是否连续)，向RNC发送RLC层非确认(NACK)，由RNC RLC层进行重传。现有技术中实现RLC重传的方法造成了 RLC层重传时延较大，延长了分组域业务时延，以及降低了 TCP层数据下载吞吐率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现RLC层重传的方法及系统，能够快速实现RLC层重传，缩短分组域业务时延，提高TCP层数据下载吞吐量。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种实现RLC层重传的方法，包括发送端通过混合自动重传请求HARQ实体发送无线链路控制层RLC数据；接收端接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败；发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ实体发送失败发送的RLC数据。所述发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败包括所述发送端 HARQ实体通过消息告知RLC层传输失败的RLC报文序号集合。所述消息为新增RLC报文HARQ发送失败消息。所述发送端包括RNC和NodeB，RNC中包含有所述RLC实体，NodeB中包含有所述HARQ实体；所述消息通过所述RNC与NodeB之间的Iub接口 FP帧传输。所述接收端接收RLC数据失败包括所述接收端HARQ实体向发送端HARQ实体返回不连续发送DTX响应，或非确认 NACK响应。在高速分组接入HSPA、HSPA+网络中，所述发送端为移动终端，接收端包括无线网络控制器RNC和基站NodeB ；或者，发送端包括RNC和NodeB，接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述RNC中包含有RLC实体，所述 NodeB中包含有HARQ实体。在长期演进LTE网络中，所述发送端为移动终端，所述接收端为演进基站eNodeB ；或者，所述发送端为eNodeB，所述接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述eNodeB中包含有RLC实体和 HARQ实体。一种实现RLC层重传的系统，包括发送端和接收端，其中，发送端，用于通过HARQ实体发送RLC数据；发送端HARQ实体收到来自接收端的数据发送通知，向发送端RLC实体上报数据发送失败通知，发送端RLC实体重新通过发送端 HARQ实体发送失败发送的RLC数据；接收端，用于接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败。在HSPA、HSPA+网络中，所述发送端为移动终端，接收端包括无线网络控制器RNC 和基站NodeB ；或者，发送端包括RNC和NodeB，接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述RNC中包含有RLC实体，所述 NodeB中包含有HARQ实体；在LTE网络中，所述发送端为移动终端，所述接收端为演进基站eNodeB ；或者，所述发送端为eNodeB，所述接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述eNodeB中包含有RLC实体和 HARQ实体。从上述本发明提供的技术方案可以看出，包括发送端通过HARQ实体发送RLC数据，接收端接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败；发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ实体发送失败发送的RLC数据。通过本发明发送端中HARQ实体与RLC实体间对HARQ传输失败的交互，有效地缩短了 RLC层重传报文的时间，有效地缩短了 HSPA、HSPA+、LTE网络中数据业务的时延， 实现了 RLC快速重传报文的功能，减小了因为无线丢包引入的时延抖动，同时提高了下载、 上传业务吞吐率。
图1为本发明实现TCP层重传的方法的流程图；图2为本发明实现TCP层重传的系统的组成结构示意图3为本发明HSPA系统中实现下行TCP层重传的实施例的流程示意图；图4为本发明HSPA系统中实现上行TCP层重传的实施例的流程示意图；图5为本发明LTE系统中实现下行TCP层重传的实施例的流程示意图；图6为本发明LTE系统中实现上行TCP层重传的实施例的流程示意图。
具体实施例方式图1为本发明实现TCP层重传的方法的流程图，如图1所示，包括步骤100 发送端通过HARQ实体发送RLC数据。本步骤的具体实现属于现有技术，是本领域技术人员惯用技术手段，这里不再赘述。步骤101 接收端接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败。在HSPA、HSPA+网络中，发送端为移动终端，接收端包括RNC和NodeB ；或者，发送端包括RNC和NodeB，接收端为移动终端；在LTE网络中，发送端为移动终端，接收端为eNodeB ；或者，发送端为eNodeB，接收端为移动终端。本步骤中，接收端接收RLC数据失败包括HARQ重传失败。步骤102 发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ实体发送失败发送的RLC数据。本步骤中，HARQ实体通过消息告知RLC层传输失败的RLC报文序号集合，RLC实体在收到相关的失败RLC报文序号集合后，重传这些HARQ发送失败的RLC报文。本发明中， HARQ实体可以通过新增RLC报文HARQ发送失败消息，通知RLC实体重传HARQ传输失败的 RLC数据。通过本发明发送端中HARQ实体与RLC实体间对HARQ传输失败的交互，有效地缩短了 RLC层重传报文的时间，有效地缩短了 HSPA、HSPA+、LTE网络中数据业务的时延，实现了 RLC快速重传报文的功能，减小了因为无线丢包引入的时延抖动，同时提高了下载、上传业务吞吐率。以HSPA网络为例，为了限制上行方向状态报文流量，通常会配置相应的的RLC状态报文上报禁止定时器。假定下行RLC层状态上报禁止定时器设置为60ms，则采用本发明方法节省的平均时间=1/2*60 = 30ms。若考虑设备处理等影响，节省的时间会更多。针对本发明方法，还提供一种实现TCP层重传的系统，如图2所示，包括发送端和接收端，其中，发送端，用于通过HARQ实体发送RLC数据；发送端HARQ实体收到来自接收端的数据发送通知，向发送端RLC实体上报数据发送失败通知，发送端RLC实体重新通过发送端 HARQ实体发送失败发送的RLC数据。接收端，用于接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败。在HSPA、HSPA+网络中，发送端为移动终端(包含RLC实体和HARQ实体)，接收端包括RNC (包含RLC实体)和NodeB (包含HARQ实体)；或者，发送端包括RNC (包含RLC实体)和NodeB (包含HARQ实体)，接收端为移动终端(包含RLC实体和HARQ实体)；在LTE网络中，发送端为移动终端(包含RLC实体和HARQ实体)，接收端为
6eNodeB (包含RLC实体和HARQ实体)；或者，发送端为eNodeB (包含RLC实体和HARQ实体)， 接收端为移动终端(包含RLC实体和HARQ实体)。下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。图3为本发明HSPA系统中实现下行TCP层重传的实施例的流程示意图，如图3所示，HSPA系统中下行RLC快速重传过程包括以下步骤步骤300 =RNC下发RLC数据给NodeB，RLC序号为分组数据单元1 (PDUl)，...，PDU
N0步骤301 =NodeB收到RLC数据后，通过媒体接入控制(MAC)层HARQ实体发送给UE。步骤302 如果UE解调高速下行链路共享信道的共享控制信道(HS-SCCH)失败， 返回不连续发送(DTX)；或者，如果UE解调HS-SCCH成功，解调高速物理下行链路共享信道 (HS-PDSCH)失败，返回 NACK。步骤303 =NodeB收到NACK或DTX后，进行HARQ数据重发，如果重发次数达到最大次数后仍未收到终端上报的HARQ ACK，此时，表示HARQ数据发送失败。步骤304 =NodeB在HARQ数据发送失败后，通过RNC与NodeB之间的Iub接口 FP 帧或其它方式的消息(如新增HARQ发送失败消息)形式，通知RNC，HARQ发送失败的RLC PDU 序号 PDUl，...，PDU N。步骤305 =RNC收到NodeB的HARQ发送失败消息后，对失败消息中指出的RLC PDU 进行RLC层重发。步骤306 =NodeB收到重发的RLC数据后，进行二次HARQ发送。步骤307 =UE成功接收HARQ数据后，给NodeB反馈HARQ ACK消息。步骤308 同时，UE将成功接收的HARQ数据投递给UE侧RLC层(即UE的RLC实体)。步骤309 =UE侧RLC层给RNC RLC层(即位于RNC中的RLC实体)回复ACK消息。图4为本发明HSPA系统中实现上行TCP层重传的实施例的流程示意图，如图4所示，HSPA系统中上行RLC快速重传过程包括以下步骤步骤400 =UE侧RLC实体发送RLC数据给UE侧HARQ实体，RLC序号为PDUl，...，
PDU N。步骤401 =UE侧HARQ实体收到RLC数据后，通过MAC层HARQ实体发送给NodeB。步骤402 假设NodeB解调失败，返回DTX或者NACK给UE。步骤403 =UE收到NACK或DTX后，进行HARQ数据重发，如果重发次数达到最大次数后仍未收到NodeB下发的HARQ ACK，此时，表示HARQ数据发送失败。上述步骤400 步骤403的具体实现属于本领域技术人员公知技术，这里不再详述。步骤404 =UE MAC实体在HARQ数据发送失败后，将HARQ发送失败的RLC PDU序号 PDUl，...，PDU N，通知给 UE 侧 RLC 实体。通过本步骤，发送端HARQ实体将HARQ数据发送失败通过消息通知给了发送端RLC 实体，而且发送端RLC实体从通知中也获知了 RLC PDU序号。步骤405 =UE侧RLC实体对HARQ发送失败的RLC PDU进行RLC层重发。本步骤中，发送端RLC实体在收到相关的失败RLC报文序号集合后，直接重传这些HARQ发送失败的RLC报文。步骤406 =UE侧HARQ实体收到重发RLC数据后，进行二次HARQ发送。步骤407 =NodeB成功接收HARQ数据后，给UE反馈HARQ ACK消息。步骤408 =NodeB将成功接收的HARQ数据投递给RNC侧RLC层。步骤409 :RNC RLC层给UE RLC层回复ACK消息。上述步骤406 步骤409的具体实现属于本领域技术人员公知技术，这里不再详述。图5为本发明LTE系统中实现下行TCP层重传的实施例的流程示意图，如图5所示，LTE系统中下行RLC快速重传过程包括以下步骤步骤500 :eNodeB侧RLC实体发送RLC数据给HARQ实体，RLC序号为PDUl，...，
PDU N。步骤501 eNodeB侧HARQ实体收到RLC数据后，通过MAC层HARQ实体发送给UE。步骤502 假设UE解调失败，向eNodeB返回DTX或者NACK。步骤503 eNodeB收到NACK或DTX后，进行HARQ数据重发，如果重发次数达到最大次数后仍未收到UE发送的HARQ ACK，此时，表示HARQ数据发送失败。步骤504 eNodeB MAC实体在HARQ数据发送失败后，通知eNodeB侧RLC实体HARQ 发送失败的RLC PDU序号PDUl，...，PDU N。步骤505 eNodeB侧RLC实体对HARQ发送失败的RLC PDU进行RLC层重发。步骤506 eNodeB侧HARQ实体收到重发数据后，进行二次HARQ发送。步骤507 =UE成功接收HARQ数据后，给eNodeB反馈HARQ ACK消息。步骤508 =UE将成功接收的HARQ数据投递给UE侧RLC层。步骤509 :UE RLC 层给 eNodeB RLC 层回复 ACK 消息。图6为本发明LTE系统中实现上行TCP层重传的实施例的流程示意图，如图6所示，LTE系统中上行RLC快速重传过程包括以下步骤步骤600 :UE侧RLC实体发送RLC数据给HARQ实体，RLC序号为PDUl，.. .，PDU N。步骤601 =UE侧HARQ实体收到RLC数据后，通过MAC层HARQ实体发送给UE。步骤602 假设eNodeB解调失败，向UE返回DTX或者NACK。步骤603 :UE收到NACK或DTX后，进行HARQ数据重发，如果重发次数达到最大次数后仍未收到eNodeB发送的HARQ ACK，此时，表示HARQ数据发送失败。步骤604 =UE MAC实体在HARQ数据发送失败后，通知UE侧RLC实体HARQ发送失败的 RLC PDU 序号 PDUl，...，PDU N。步骤605 =UE侧RLC实体对HARQ发送失败的RLC PDU进行RLC层重发。步骤606 =UE侧HARQ实体收到重发数据后，进行二次HARQ发送。步骤607 eNodeB成功接收HARQ数据后，给UE反馈HARQ ACK消息。步骤608 eNodeB将成功接收的HARQ数据投递给eNodeB侧RLC层。步骤609 eNodeB RLC 层给 UE RLC 层回复 ACK 消息。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种实现RLC层重传的方法，其特征在于，包括发送端通过混合自动重传请求HARQ实体发送无线链路控制层RLC数据；接收端接收 RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败；发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ实体发送失败发送的RLC数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败包括所述发送端HARQ实体通过消息告知RLC层传输失败的RLC报文序号集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述消息为新增RLC报文HARQ发送失败消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发送端包括RNC和NodeB，RNC中包含有所述RLC实体，NodeB中包含有所述HARQ实体；所述消息通过所述RNC与NodeB之间的Iub接口 FP帧传输。
5.根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，所述接收端接收RLC数据失败包括所述接收端HARQ实体向发送端HARQ实体返回不连续发送DTX响应，或非确认NACK响应。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在高速分组接入HSPA、HSPA+网络中，所述发送端为移动终端，接收端包括无线网络控制器RNC和基站NodeB ；或者，发送端包括RNC和NodeB，接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述RNC中包含有RLC实体，所述NodeB 中包含有HARQ实体。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在长期演进LTE网络中，所述发送端为移动终端，所述接收端为演进基站eNodeB ；或者，所述发送端为eNodeB，所述接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述eNodeB中包含有RLC实体和HARQ 实体。
8.一种实现RLC层重传的系统，其特征在于，包括发送端和接收端，其中，发送端，用于通过HARQ实体发送RLC数据；发送端HARQ实体收到来自接收端的数据发送通知，向发送端RLC实体上报数据发送失败通知，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ 实体发送失败发送的RLC数据；接收端，用于接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在HSPA、HSPA+网络中，所述发送端为移动终端，接收端包括无线网络控制器RNC和基站NodeB ；或者，发送端包括RNC和NodeB，接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述RNC中包含有RLC实体，所述NodeB 中包含有HARQ实体；在LTE网络中，所述发送端为移动终端，所述接收端为演进基站eNodeB ； 或者，所述发送端为eNodeB，所述接收端为移动终端；所述移动终端中包含有RLC实体和HARQ实体，所述eNodeB中包含有RLC实体和HARQ 实体。
全文摘要
本发明公开了一种实现RLC层重传的方法及系统，包括发送端通过HARQ实体发送RLC数据，接收端接收RLC数据失败，通知发送端HARQ实体数据发送失败；发送端HARQ实体向发送端RLC实体上报数据发送失败，发送端RLC实体重新通过发送端HARQ实体发送失败发送的RLC数据。通过本发明发送端中HARQ实体与RLC实体间对HARQ传输失败的交互，有效地缩短了RLC层重传报文的时间，有效地缩短了HSPA、HSPA+、LTE网络中数据业务的时延，实现了RLC快速重传报文的功能，减小了因为无线丢包引入的时延抖动，同时提高了下载、上传业务吞吐率。
文档编号H04W80/02GK102347827SQ20101024209
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者杨金星 申请人:中兴通讯股份有限公司