CN102790667B

CN102790667B - 一种处理重传数据的方法及基站

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Publication number: CN102790667B
Application number: CN201110129163.6A
Authority: CN
Inventors: 张景煜
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: CN102790667A; WO2012155419A1

Abstract

本发明提供一种处理重传数据的方法及基站，该方法包括：基站接收到构造重传报文的状态报告后，根据该状态报告的指示申请第一硬件重传队列；将所述状态报告指示需要重传的数据的描述符存储在第一硬件重传队列；利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输。根据本发明可以明显地减少处理器资源被少数业务不断占用，可以提高单芯片的处理能力，降低产品成本，本发明的应用可以减少芯片尺寸同时提高处理能力。

Description

一种处理重传数据的方法及基站

技术领域

本发明涉及一种通信领域，特别涉及一种处理重传数据的方法及基站。

背景技术

RLC（RadioLinkControl，无线链路控制）协议层在LTE（LongTermEvolution，长期演进）***的无线接口协议栈中，是层2（L2）的一个子层，位于MAC（MediaAccessControl，媒体接入控制）层之上，RLC协议层为用户和控制数据提供分段和重传业务。RLC协议层的功能包括：链接控制、封装和重组、级联、用户数据传输、纠错、协议错误检测和修复等。每个RLC协议实体由RRC配置，并以三种模式进行操作，分别为：透明模式（TransparentMode，简称TM）、非确认模式（UnacknowledgedMode，简称UM）、确认模式（AcknowledgedMode，简称AM）。

在确认模式中，发送侧在高层数据上添加必要的控制协议开销后进行传送，并保证传递到对等实体。对于确认（AM）模式下的RLC层协议实例在处理本端PDU（ProtocolDataUnit，协议数据单元）时，根据对等层发送的状态报告作出对于本端PDU进行下一步的处理。如果收到的状态报告中指示前一次发送的PDU中一部分或者全部未发送成功，那么，确认（AM）模式下的RLC实例会根据状态报告中的指示对本端PDU进行拆分，并重传。

在进行确认模式重传过程中，协议中为了对不同的业务进行可靠性区分，制定了maxRetxThreshold（最大重传次数）的定义，用来约束这个业务最多可进行的重传次数。

当前实现采用软件根据每个TTI（TransmissionTimeInterval，传输时间间隔）的调度资源进行PDU切割并完成组包，需要通过CPU指令完成内存中数据的搬移工作，这种指令完成内存搬移的操作本身效率就非常差，是不争的事实，也是作为***设计人员在设计***时需要尽量避免得一种行为，当重传操作频繁操作时，会对CPU以及内存总线造成很重的负荷去完成这些工作，这样的处理模式存在重传处理效率不高的问题，并且导致基站处理器资源被少数业务不断占用，导致其他用户业务处理遭到影响，甚至导致基站瘫痪。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种处理重传数据的方法及基站，以减小占用处理器资源，提高重传处理效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理重传数据的方法，包括：

基站接收到构造重传报文的状态报告后，根据该状态报告的指示申请第一硬件重传队列;

将所述状态报告指示需要重传的数据的描述符存储在第一硬件重传队列；

利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输的步骤包括：

所述基站调度传输块，根据所述传输块的大小从第一硬件重传队列中获取对应重传数据的描述符挂接到第二硬件重传队列中，然后将第二硬件重传队列指示的重传数据填充到所述传输块中发送。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站调度传输块之后，还包括：

所述基站若判断所述传输块小于门限值，则根据最小硬件重传队列的大小从第一硬件重传队列中获取对应重传节点的描述符挂接到最小硬件重传队列中，然后发送所述最小硬件重传队列指示的重传数据。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站将第二硬件重传队列指示的重传数据填充到所述传输块的步骤包括：

所述基站依次判断第二硬件重传队列中的重传节点的长度是否小于所述传输块的剩余长度，若是，则直接将所述重传节点的重传数据填充到所述传输块；否则，从该重传节点中截取重传数据填充满所述传输块。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站将所述状态报告指示需要重传的数据的描述符存储在第一硬件重传队列的过程中还包括：

保存第一硬件重传队列的队列标识与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据的描述符在第一硬件重传队列中链接关系，保存所述重传数据在内存中存储的头地址与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据在内存中分片存储的地址的链接关系，及保存所述重传数据的分片描述符与分片存储地址的对应关系。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基站，包括：

申请模块，用于接收到构造重传报文的状态报告后，根据该状态报告的指示申请第一硬件重传队列；

存储模块，用于将所述状态报告指示需要重传的数据的描述符存储在第一硬件重传队列；

传输模块，用于利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述传输模块包括：

调度单元，用于调度传输块；

挂接单元，用于根据所述传输块的大小从第一硬件重传队列中获取对应重传数据的描述符挂接到第二硬件重传队列中；

传输单元，用于将第二硬件重传队列指示的重传数据填充到所述传输块中发送。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述传输单元包括：

判断子单元，用于依次判断第二硬件重传队列中的重传节点的长度是否小于所述传输块的剩余长度；

第一填充单元，用于在判断子单元判断是的情况下，直接将所述重传节点中的重传数据填充到所述传输块；

第二填充单元，用于在判断子单元判断否的情况下，从该重传节点中截取重传数据填充满所述传输块。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述传输模块还包括：

判断单元，用于判断所述传输块是否小于门限值；

所述挂接单元，还用于在所述判断单元判断所述传输块小于门限值的情况下，根据最小硬件重传队列的大小从第一硬件重传队列中获取对应重传节点的描述符挂接到最小硬件重传队列中；

所述传输单元，还用于发送所述最小硬件重传队列指示的重传数据。

进一步地，上述基站还具有下面特点：

所述存储模块，存储重传数据的描述符的过程中还用于，保存第一硬件重传队列的队列标识与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据的描述符在第一硬件重传队列中链接关系，保存所述重传数据在内存中存储的头地址与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据在内存中分片存储的地址的链接关系，及保存所述重传数据的分片描述符与分片存储地址的对应关系。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述基站为微型基站或毫微型基站。

综上，本发明提供一种处理重传数据的方法及基站，可以明显地减少处理器资源被少数业务不断占用，可以提高单芯片的处理能力，降低产品成本，本发明的应用可以减少芯片尺寸同时提高处理能力。

附图说明

图1为本发明实施例的基站的示意图；

图2a和图2b是本实施例提供的硬件队列管理器管理重传数据的示意图；

图3为本发明的一种处理重传数据的方法的流程图;

图4为本发明实施例的基站重传报文的流程图；

图5为RLC协议层构造重传数据的流程图。

具体实施方式

本发明为了提高AM模式下的重传处理效率，利用硬件队列管理器以减少处理过程中流程的实现复杂度。考虑到在支持非常多业务数量的情况下，且硬件队列管理器的实现需要在处理器内部完成，硬件资源占用量会非常大，所以本发明主要应用于PICO（微型基站）和FEMTO（毫微型基站）中。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本发明实施例提供的基站包括：

本发明不需要通过CPU指令完成内存中数据的搬移工作，当重传操作频繁操作时，不会对CPU以及内存总线造成很重的负荷。

在一优选实施例中，所述传输模块包括：

调度单元，用于调度传输块；

其中，所述传输单元可以进一步包括：

在一优选实施例中，所述传输模块还可以包括：

判断单元，用于判断所述传输块是否小于门限值；

这样，基站在信道质量差的情况下，也能够保证业务的持续进行，同时还能提高用户的感受度。

其中，所述存储模块存储重传数据的描述符的过程中还用于，保存第一硬件重传队列的队列标识与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据的描述符在第一硬件重传队列中链接关系，保存所述重传数据在内存中存储的头地址与所述重传数据的描述符的对应关系，保存所述重传数据在内存中分片存储的地址的链接关系，及保存所述重传数据的分片描述符与分片存储地址的对应关系。

图2是本实施例提供的硬件队列管理器管理重传报文的示意图，如图2所示，P1至P4构成一个重传队列，P1、P2、P3、P4分别是一个PDU（ProtocolDataUnit，协议数据单元），根据不同用户，P1和P3为一个队列，P2和P4为一个队列。

图2（a）的右部分，表示重传数据在内存中的存储方式，按照单位存储单元的大小将各个PDU进行分片存储，例如，将P1分为P1_Cell_1、P1_Cell_2、P1_Cell_3，然后分别存储在不同的存储单元中，这样P1_Cell_1、P1_Cell_2、P1_Cell_3在各存储单元的地址分别为Add-1、Add-2、Add-3。

本实施例中，需要配置5个RAM（RandomAccessMemory，随机存储器）分别存储1个列表，用以保存重传信息，如图2（b）所示：

队列标识表，如图2（b）所示，一行表示一个队列，分别对应一个队列号，将同队列的分组标识放在同一行中，例如，如图2（a）所示，将P1和P3分为一队，则一个队列号与同一队列的分组描述符对应，即Q-1对应P1和P3的标识P-1和P-3，

队列链表，用于描述各分组描述符所代表的分组之间的链接关系，例如，P-1之后是P-3，P-2之后是P-4。

分组标识表，用于描述分组描述符与各分组的头地址的对应关系，例如，P-1与Add-1对应，P-2与Add-6对应、P-3与Add-11对应等；

分组链表，用于描述各分片地址之间的链接关系，例如，Add-1链接Add-2，Add-2链接Add-3。

数据表，用于描述各分片地址与各分组分片描述符的对应关系。

本发明进行缓存及队列管理的实现原理如下：

入队过程

1、读空闲资源，得空闲头地址；

若硬件存储单元中具有空闲资源，则可以用来存储重传数据。

2、利用空闲地址写“数据表”，同时用该地址更新“分组链表”；

3、根据分组数量，重复（２）多次；

4、根据该分组所属的队列号，读“队列标识表”，依次得到该队列中的其他的分组描述符；

5、利用非队首的分组描述符，将对应各分组的第一个分片地址更新到“分组标识表”和“队列链表”；

6、更新队列标识表。

这里以队列Q_1为例:

首先，获得空闲头地址Add-1，利用Add-1在数据表中写分片P1_Cell_1，依次将分组分片描述符写入数据表中，在队列标识表中保存所有队列标识与分组描述符的对应关系，在队列链表中存储各分组描述符相关的连接关系，在分组标识表中存储分组描述符与对应的头地址的对应关系；在分组链表中进行索引将分组分片地址连接关系建立起来，数据表中保存的是所有的待处理数据的地址，通过这些地址完成真正数据的获取。

出队过程包括下面步骤：

1、根据调度队列号，读“队列标识表”，得队列头地址标识（即分组描述符）；

2、利用队列头地址标识，读“分组标识表”得对应的存储单元地址；

3、利用队列头地址标识，读“队列链表”，更新队列头（写“队列标识表”）；

4、用存储单元地址读“数据表”，读出第一个分片；

5、用存储单元地址读“分组链表”，进而读出其他分片；

6、每读出一个分片，更新空闲链表（写分组链表）。

图3为本发明的一种处理重传数据的方法的流程图，如图3所示，包括下面步骤：

S10、基站接收到构造重传报文的状态报告后，根据该状态报告的指示申请第一硬件队列；

S20、将所述状态报告指示需要重传数据的描述符存储在第一硬件重传队列;

S30、基站利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输。

其中，步骤S30中，基站对重传数据进行重组和传输具体实施为：

在另一优选实施例中，所述基站若判断所述传输块小于门限值，则根据最小硬件重传队列的大小从第一硬件重传队列中获取对应重传节点的描述符挂接到最小硬件重传队列中，然后发送所述最小硬件重传队列指示的重传数据。

本发明是在现有软件实现技术的基础上，基站在每次收到状态报告构造重传报文的时候，首先判断本次收到的NACK信息包含的重传数据大小，根据重传数据大小申请相应的重传队列节点，并且根据重传数据大小的不同，申请将重传队列挂接在不同的硬件队列中。

根据本发明可以明显地减少处理器资源被少数业务不断占用，可以提高单芯片的处理能力，降低产品成本，本发明的应用可以减少芯片尺寸同时提高处理能力。

虽然AM模式下的RLC发送端实体允许重传，但处于对实际应用场景的考虑，无限制地重传是不现实的。假设，RLC层收到MAC层的调度结果，TB（TransportBlock，传输块）的大小为8192（BYTE，字节），RLC层按照TB的大小组了8192大小的PDU，并发送到对端，记该PDU为PDU_1，若该TB在传输过程中丢失，此时信道质量变差（即调度的TB小于预设的门限值），发送端会根据当前的调度结果选取合适的重传队列完成数据块硬件队列挂接，并传输。如果在传输过程中信道质量进一步降低，若低于预设带宽，此后，MAC层每次给的调度结果的TB大小都会按照最小存储单元（例如，128kByte）的大小来调度，也就是说重传队列的选择只有一种，将重传报文拆分为128字节的队列完成重传，若重传次数设置为8次，当重传还没有完成的话，会触发重建业务流程。

设计硬件重传队列完成重传报文的保存和管理，不同的队列分组对应不同大小的硬件重传队列，分组的大小可以根据实际情况尽可能的多。

下面以LTE***中无线链路控制层的重传数据构造作为实例对本发明作进一步的详细描述。

首先，对硬件队列资源进行估算，保留重传信息会占有一定的片内RAM资源，可以为每用户平均分配1.5个DRB（专用业务承载）采用AM模式，发送窗口为512（字节），可以采用64bit寄存器完成重传队列的描述。

假设：

（1）RLC发送侧发送了3个8192大小的PDU，记为PDU_1，PDU_2和PDU3，因为链路原因，该PDU_1在传输过程中丢失，RLC的接收侧未收到该PDU_1。

（2）假设最大重传次数配置为8。

如图4所示，基站重传报文的具体步骤如下：

步骤101，基站收到对端发送的状态报告Status_1，解析状态报告Status_1，获取Nack信息，所述Nack信息指示PDU_1整体未收到。

RLC协议层根据状态报告指示的重传数据大小，来获取硬件重传队列的资源，申请将重传队列挂接在不同类型的硬件重传队列中。

步骤102，因为上次未收到NACK信息，基站将PDU_1的NACK信息保存下来，按照NACK信息的指示将PDU_1整体作为重传PDU，并根据PDU_1大小申请相应的硬件重传队列节点来存储PDU_1，并将该PDU_1对应的队列描述符挂入重传队列TYPE1（类型1）中（重传报文的入队过程如上文所述），并将该PDU_1的重传次数（Pdu1RetransCount）加1；

一般，基站在出厂过程中就设置了几种TYPE的硬件队列，每种TYPE的硬件重传队列对应不同大小的单位存储单元。硬件重传队列type的划分主要可以从两个方面考虑：

从运营商主推业务方面考虑，例如，如果运营商在该阶段主推在线电影，兼顾下载功能，那么这些业务主要的报文大小都为1400字节，那么在设置硬件重传队列的时候一定要有1400字节这种TYPE，同时为了兼顾别的业务能够进行，那么就在设计一些比如512字节的硬件重传队列，最后可以再设计一个最小重传队列比如64字节，那么这个***的设计的硬件重传队列就有单位存储单元大小为1400字节、512字节、64字节三种TYPE。

从用户的角度考虑，假如用户自己的日常应用就是邮件下载，传真等一些报文非常小的业务，那么出厂过程中就可以设置几种单位存储量比较小TYPE的硬件队列来满足用户的需要。

步骤103，基站的RLC层收到MAC层的调度结果，例如，TB的大小为4000BYTE，基站将在PDU_1中截取1-4000BYTE的重传数据的挂接到TYPE2重传队列中，后续由软件参与调度加入到TB块中发送出去（重传报文的出队过程如上文所述），具体流程如图5所示。

步骤104，基站收到对端发送的状态报告Status_2，解析状态报告Status_2，获取Nack信息，指示4001-8192字节未收到。

步骤105，基站比较本次的Nack信息和上次的Nack信息，发现本次的Nack信息指示的重传部分长度小于上次的Nack信息指示的重传部分长度，按照本次的Nack信息指示的4001-8192数据部分构造重传PDU；

步骤106，基站收到MAC的调度结果，例如，TB的大小为5000，将重传数据的4001-8192的字节加入到TB块中发送出去；

但是，因为链路原因，该TB块在传输过程中丢失，RLC接收侧未收到，则

步骤107，基站收到对端发送的状态报告Status_3，解析状态报告Status_3，获取Nack信息，指示4001-8192字节未收到。

步骤108，基站比较本次的Nack信息和上次的Nack信息，若发现本次的Nack信息指示的重传部分长度等于上次的Nack信息指示的重传部分长度，首先对重传次数（Pdu1RetransCount）进行加1操作，判断Pdu1RetransCount为2，小于3，不发起重建，按照本次的Nack信息指示的4001-8192数据部分构造重传PDU。

步骤109，基站收到MAC的调度结果，例如，TB的大小为5000，RLC将重传数据的4001-8192的字节加入到TB块中发送出去；

步骤110，基站收到对端发送的状态报告Status_4，解析状态报告Status_4，发现PDU_1已经完全收到，则删除保存的PDU_1对应的Nack信息。

在重传报文的过程中，若基站判断信道质量低于预定水平，则调度最小的传输块将需要重传的数据进行多次重传，以保证业务能够持续进行。

图5为RLC协议层构造重传数据的流程图，如图所示，包括下面步骤：

步骤201，RLC协议层获取到MAC层的调度结果，即本次可发送的TB的长度；

步骤202，RLC协议层根据状态报告获取重传队列的硬件资源，从重传队列中获取一个重传节点；

步骤203，RLC协议层判断调度的TB是否小于门限值，若是，转向步骤204，否则，转向步骤205；

步骤204，RLC协议层将重传节点的描述符挂接到最小硬件重传队列中，然后发送所述最小硬件重传队列指示的重传数据；

步骤205，RLC协议层判断剩余的TB长度是否大于获取到的重传节点的长度，若是，则转向步骤206，否则转向步骤207；

步骤206，RLC协议层直接将重传节点的数据填充到TB块中，然后返回步骤202；

步骤207，RLC协议层拆分重传节点，将剩余TB块填充满，然后发送。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种处理重传数据的方法，包括：

基站接收到构造重传报文的状态报告后，根据该状态报告的指示申请第一硬件重传队列；

利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输；

所述基站将所述状态报告指示需要重传的数据的描述符存储在第一硬件重传队列的过程中还包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基站利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输的步骤包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述基站调度传输块之后，还包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述基站将第二硬件重传队列指示的重传数据填充到所述传输块的步骤包括：

5.一种基站，包括：

传输模块，用于利用硬件队列管理机制对第一硬件重传队列指定的重传数据进行重组和传输；

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于：所述传输模块包括：

调度单元，用于调度传输块；

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于：所述传输单元包括：

8.如权利要求6所述的基站，其特征在于：所述传输模块还包括：

判断单元，用于判断所述传输块是否小于门限值；

9.如权利要求5-8任一项所述的基站，其特征在于：

所述基站为微型基站或毫微型基站。