一种卫星移动通信rlc层am模式传输方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星移动通信领域，涉及一种卫星移动通信RLC层AM模式传输方法。
【背景技术】
[0002]卫星移动通信是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波来实现两个或多个地面站之间通信的一种方式，是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件约束、建站成本与通信距离无关、运用灵活、适应性强、通信质量好、可靠性高、能多址连接且通信容量较大等优点，在全球许多领域应用效果很好，尤其是在军事上具有重要的应用价值。而手持式用户终端的中低轨道全球卫星移动通信系统作为一项新业务，技术上还有一个不断完善的过程，并且在低价位、高速度、高质量发展的地面移动通信网中，卫星移动通信的补充和延伸在特定环境下也是非常必要的，而卫星移动通信所具有一些特点，是陆地蜂窝移动通信系统的重要延伸，所以设计用于商用的卫星移动通信的终端设备对未来卫星移动通信的发展是至关重要的。为了将卫星通信从军事应用转为民用，重新修订了相关的协议栈标准，并针对新修订的卫星移动通信协议标准，提出了 AM传输模式的具体实现方案和实现流程，分析了协议栈中RLC层AM模式数据传输的协议规范、数据传输时发送与接收的管理机制和传输数据流程，主要内容是协议标准描述、程序结构图、接口原语和各层间相互交互流程，首次实现了卫星移动通信在手机终端等设备的应用，对卫星移动通信未来的发展具有较好的参考价值。
[0003]卫星通信的空中接口协议分为两面三层，两面即控制面和用户面，控制面主要完成控制无线接入承载及移动终端与网络之间的连接、透明传输非接入层(NAS)消息，而用户面则用于传输用户数据。三层即物理层(LI)、链路层仏2)、层3仏3)，其中1^2分为媒体接入控制(MAC)、无线链路控制(RLC)、分组数据汇聚(TOCP)和广播/组播控制(BMC)等子层，PDCP层和BMC层只用于用户面，而MAC和RLC由控制面和用户面共用。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卫星移动通信RLC层AM模式传输方法，该AM模式传输方法使得卫星移动通信商用之后协议栈中RLC层满足手机终端的设计，且与军用的卫星移动通信协议栈区分，在RLC层标准制定、接口原语设计、数据传输等方面提出了新的解决方案。
[0005]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种卫星移动通信RLC层AM模式传输方法，所述AM模式传输方法的数据发送过程包括以下步骤:
[0007]Sll:发送端接收到上层的数据SDU时，将数据存储在SDU缓冲区中；
[0008]S12:待发送端收到MAC的发送机会时，根据其所需要的数据块大小和个数将缓冲区中SDU通过分段或级联组成rou ;
[0009]S13:添加报头并将PDU发送给低层，将PDU进行编号并存储在发送窗口中；
[0010]所述AM模式传输方法的数据接收过程包括以下步骤:
[0011]S21:接收端接收到来自低层的PDU后，去掉报头并将其存储在接收窗口中；
[0012]S22:根据报头的字段信息将PDU进行重组之后按序发送给高层。
[0013]进一步，所述S12待发送端收到MAC接收到的发送机会后，首先判断数据中是否含有控制块，如果有，优先发送控制块；所述数据中含有MAC控制块和RLC控制块；
[0014]发送过程中，判断是否含有MAC控制块，如果有，则根据后面将要发送数据块的大小对MAC控制块进行填充比特的添加并发送，所述MAC控制块可以和数据块复用发送，MAC控制块在前，数据块在后；
[0015]进而判断是否含有RLC控制块，如果有，则根据后面将要发送数据块的大小对RLC控制块进行填充比特的添加并发送，所述RLC控制块不可以和数据块复用发送；
[0016]如果没有任何控制块，则在数据块之前添加一个空的控制块，根据后面要发送数据的长度来进行填充并发送。
[0017]进一步，所述发送窗口具有3种状态数据块，没有得到确认而未被接收的NACK数据块、得到确认并已正确接收的ACK数据块和发送后正在等待确认的PENDDING_ACK数据块。
[0018]进一步，所述控制块发送完后，判断发送窗口中是否有NACK的数据块，如果有NACK的数据块，则先发送NACK的数据块；
[0019]如果没有NACK的数据块，继续判断是否有新的SDU或发送窗口处于满状态，如果没有，则发送最早的PENDDING_ACK数据块；如果没有NACK数据块，但发送窗口未满同时还有新的SDU时，优先发送新的SDU,发送之后放入发送窗口并将状态数组更新为PENDDING_ACK0
[0020]进一步，所述发送窗口中有NACK的数据块，先发送NACK的数据块，包括以下步骤:根据调制编码规则的要求将NACK的数据进行重分段，然后进行重传，发送后发送窗口的状态数组更新为PENDDING_ACK ;如果所有PENDDING_ACK的数据块都发送过一次，则从最早未被确认的数据块开始重复这一流程。
[0021]进一步，在发送过程中，每发送完一个PDU之后，开启定时T3198，待T3198超时后没有收到数据块的确认情况，则将数据块的状态设置为NACK，然后进行重传。
[0022]进一步，所述数据发送时，使用发送窗口滑动机制，发送窗口具有状态变量V (A)、V(S)和V(B)，V(S)表示按顺序将要发送的下一个RLC数据块的序列号，取值范围为O到1023 ；V(A)表示最早没有被对端确认的数据块的序列号，取值范围为O到1023 ；V(B)由SNS个元素组成的数据，表示RLC数据块的确认状态，其确认状态有三种，即没有得到确认NACK、等待确认 PENDDING_ACK、已确认 ACK ；
[0023]初始时V(A)和V(S)为0，WS表示窗口大小，WS为512 ;
[0024]V(B)数组根据位图进行更新，数据块发送后就将V(B)的状态修改为PENDDING_ACK,当接收到位图时，确定该BSN所对应的数据块接收到，则相对应的V(B)状态更新为ACK,否则为NACK ;如果V (A)所对应的BSN的状态为ACK，V (A)的数值为V (A) ++，窗口移动，依次更新。
[0025]进一步，所述数据接收时，使用接收窗口滑动机制，接收窗口状态变量包括接收状态变量V(R)、接收窗口状态变量V(Q)和接收状态数组V(N) ；V(R)表示待接收的下一个数据块的BSN值，V(Q)表示窗口内最早没有被接收的BSN值，V(N)为接收数据的状态情况；当接收到BSN = V(R)的数据块时，将其放入接收窗口，并将其对应的状态数组修改为RECEIVED，没有接收到的数据块对应的状态数组为INVALID，V (R)的数值为V (R) ++，当接收到BSN = V(Q)的数据块时，V(Q)的数值为V(Q)++。
[0026]进一步，所述S21接收端接收到来自低层的PDU后，需要对数据块进行重复检测，具体包括以下步骤:接收到下层发送的rou，首先通过BSN判断该PDU是否在接收窗口中，如果不在窗口中，则将该PDU丢弃，否则将该PDU存储在接收缓冲区；
[0027]继续判断该PDU是否是重传的rou，如果是重传的rou，则将重传的pdu放在重传缓冲区中，继续判断是否收全了重传的SDU所有重传rou，如果是，则将收到的数据进行重组并按序发送给高层，否则，继续等待数据的接收；如果不是重传的rou，继续判断是否收全了一个SDU的所有PDU部分，如果是，则将收到的PDU进行重组并按序发送给高层，否则，继续等待数据的接收。
[0028]进一步，所述数据接收过程，接收端接收到RLC控制块，首先根据接收窗制作位图，然后判断是否有压缩增益，如果有，则使用压缩算法制作位图；否则，直接发送没有压缩的位图；然后将位图存储在R