WO2007098676A1

WO2007098676A1 - Procédé de réassemblage de données dans un système de communication sans fil et appareil associé

Info

Publication number: WO2007098676A1
Application number: PCT/CN2007/000406
Authority: WO
Inventors: Fei Shao; Xiaoxiao Zheng
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-09-07
Also published as: US20090046626A1; DE602007011221D1; EP1993241A1; EP1993241A4; EP1993241B1; ATE492100T1

Description

无线通信***中数据的重排方法及装置本申请要求分别于 2006年 03月 03日、 2006年 03月 22日提交中国专利局、申请号分别为 200610059342.6、 200610034635.9、发明名称分别为"移动通信***中数据的重排方法及其装置" 、 "一种无线通信***中的数据重排重組方法及其基站" 的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特別是涉及一种无线通信***中数据的重排方法及装置。背景技术

通用移动通信*** ( UMTS , Universal Mobile Telecommunication Systems )是采用 WCDMA空中接口的第三代移动通信***。通常也把 UMTS***称为 WCDMA通信***。从功能上，网络单元可以分为无线接入网络（RAN, Radio Access Network )和核心网（ CN, Core Network )。其中无线接入网絡用于处理所有与无线有关的功能，而核心网处理 UMTS ***内所有话音呼叫、数据连接与外部网络的交换和路由。长期演进 LTE

( Long Term Evolution )的研究的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、改进的***容量和覆盖的低成本的网络采用全新的***框架及物理层，以提供更高速率，更好性能的服务。演进无线陆地接入网

( E-UTRAN ) , 包括演进接入网和演进基站。但是，针对目前的演进基站中还没有提出对需要传输数据的进行怎样的重排，才能减少协议层间的重排次数，以及传输时延等问题。

演进前基站中的无线接口协议的结构框架分为 3层，层 3为无线资源控制（ RRC, Radio Resources Control)层，层 2分为分组数据会聚协议 PDCP 与广播 /多播控制 BMC层、无线链路控制（RLC, Radio Link Control)层和媒体接入控制 MAC层，层 1是物理层 PHY, 具体如图 1所示。上下行的分组业务数据传输过程依次通过 PDCP/BMC层、 RLC层、 MAC层和物理层，然后进入对端的物理层 PHY、对端 MAC层、对端 RLC层和对端 PDCP/BMC层的流向进行传输，其信令则是直接从 RRC层到 RLC层。在上述数据从高层到低层的数据传递过程中，每经过一层数据都会被加上本层的数据头，到了对端的对等层，通过解析该数据，除去该数据的数据头，再将该数据的内容传递给高层。

在数据传输过程中， RLC层和 MAC层会对高层过来的数据进行分割 / 级联，其中 RLC层将高层送来的数据 ( RLC SDU )分割为大小相等的数据块，加上头信息，组成无线链路控制协议数据单元 RLC PDU ( Protocol Data Unit)送往 MAC层；在物理层，将 MAC层过来的数据分割 /級联组成大小合适的物理帧发送出去。接收端执行分割 /级联的逆过程， MAC层根据传输序列号的顺序对 MAC PDU进行重排，比如，传输序列号为 1、 2、 3之类的序列号，该序列号是根据接收到数据块的先后顺序进行排序的。并把有序接收正确的数据送 RLC层；在 RLC层，根据发送端加的头信息（序列号）对 RLC PDU进行重排，当组成一个 SDU的所有数据都接收正确之后，将此 RLC SDU向高层传递，其中， MAC层重排的是 MAC PDU, 而每个 MAC PDU可能包括多个 RLC PDU, MAC PDU重排好之后送到 RLC 层， RLC很容易根据其中不连续的（部分经过 HARQ重传还是没有传输正确）数据判断 RLC PDU的丢失，请求 A Q重传。经过 ARQ重传之后 RLC PDU又会乱序，因此还应对 RLC PDU进行排序。

RLC子层的实体共支持三种类型业务，透明模式 (TM)业务、无确认模式 (UM)业务和确认模式业务 (AM)。 RLC子层实体模型如图 2所示。透明模式 TM业务是由独立的发送和接收透明模式实体完成的。发送实体从高层接收 SDU划分成适当的 RLC PDU, 无须加任何开销传送给 MAC。接收实体从 MAC子层接收到 PDU, 再将这些 PDU重组成 RLC SDU传送给上层。

无确认模式 UM业务是由独立的发送和接收无确认模式实体 4完成的。发送实体从高层接收 SDU分割成适当大小的 RLC PDU或是将不同 SDU进行连接组成一个 RLC PDU, 附上一个 RLC头并放入发送緩存器通过某一个逻辑信道将其发送到 MAC子层。接收端接收 PDU, 去头并将其重组成 SDU发送到高层。确认模式 AM业务中，发送和接收的 PDU包括控制 PDU和业务 PDU。在确认模式下，所有发送的业务 PDU都需要对等实体的确认来决定重传与否。控制 PDU是由 RLC实体自身生成的一些针对接收 PDU的状态报告以及复位请求等。接收侧实体从 MAC子层接收 PDU，提取出捎带状态信息，放入接收緩存器，等待完整 PDU重组 SDU发送到上层，或是再通过其发送侧发送错误的接收确认要求对等实体重发 PDU。

对于 MAC子层， UE和 UTRAN侧的结构有所不同，分别如图 3、图 4 所示。根据 WCDMA版本 R6, 接收端重排方案有如下几种机制：

1、 AM业务重排重组机制：

在 AM模式业务中，为支持重传，需要有一个窗口机制支持重排序功能。窗口为（ VR(R), VR(MR) ) , 其中 VR ( R )为下一个按序接收的 PDU 序号， VR ( MR ) = VR ( R ) + Configured— Rx—Window_Size,緩存等待最大值由高层配置。

实际的窗口为（ VR(R), VR(H) ) , 其中 VR(H)为接收到的 PDU最大的序号， VR ( H ) < = VR(MR)。窗口的移动是通过更新由窗口下界实现的。收到与窗口内不相同序号的 PDU被緩存在接收緩存内，收到序号在窗口外的 PDU被删除。作为接收端只能被动等待 VR ( R ) , 没有计时器等方法控制窗口移动。发送端可以通过计时器和 /或最高重传次数限制 PDU传输速率。对于每一个要发送的 SDU都启动计时器，当计时器超时或 PDU 达到最高重传次数进行 SDU discard (业务数据单元丢弃）并通知接收端进行窗口更新，最高重传次数达到没有 SDU discard configured (业务数据单元丟失配置）的情况下触发 RLC实体的 reset (复位）。

重组机制可以根据设定的按序还是乱序，根据 LI指示将完整 SDU进行重组并送到高层。

2. UM业务的 SDU乱序重排重组

普通的 UM业务由于没有重传，不需要重排，只要筒单地按序重组，出现丟失的 PDU时，将此 PDU所涉及的 SDU都删除。

但自从 R6进入 MBMS (广播组播业务的缩写）业务后由于 MCCH 周期重传特性，引入 MCCH接收端乱序重组机制。这个机制也是有一个窗口等待初始传输丢失重传的 PDU，为了保证实时性，乱序重组 SDU保证了接收端重组速率。

使用的窗口为（ VR(UOH)-OSD— Window— Size, VR(UOH) ) , 其中 VR(UOH)为收到了 PDU最大的序号，緩存等待最大值由高层配置。对于收到序号在窗口内的 PDU, 緩存起来，将序号在窗口外的 PDU进行 VR ( UOH )更新，窗口上界移动带动窗口的更新。计时器 Timer— OSD用于控制 VR(UOH)的更新， VR(UOH)每一次更新计时器重置，计时器超时，緩存内所有 PDU被删除。

对于缓存在窗口内的 PDU进行重组,根据 LI指示恢复出完整的 SDU 并送到高层而不管 SDU顺序。

3. DAR重排

DAR是重复避免和重排序的英文缩写，由于 WCDMA R6 中 MBMS 的 MTCH选择性合并机制， MTCH接收会出现副本和乱序到达的问题，因此，在 MTCH接收端引入窗口机制进行重排序。

窗口为（ VR(UDH)-DAR— Window— Size, VR(UDH)]₅ 这里 VR( UDH ) 表示收到了 PDU最大的序号，緩存等待最大值由高层配置。实际窗口为 ( VR(UDR), VR(UDH)], 其中 VR(UDR)为下一个按序送到高层的 PDU 的序号，即小于这个 SN 的 PDU都已经被按序送到高层。 VR(UDR)>= VR(UDH)-DAR_Window_Size„ 收到实际窗口内的 PDU进行緩存，收到序号大于窗口上界的 PDU, 进行窗口的更新，也是由窗口上界移动带动窗口更新。

当序号为 VR(UDR)的 PDU被接收后，检查窗口内现在最小的没有被正确接收的 PDU的序号为多少，将 VR(UDR)更新到此值，并将所有序号小于更新后 VR ( UDR ) 的 PDU送到高层重组。如果当窗口前移导致 VR ( UDR ) <VR(UDH)-DAR— Window— Size+1, 更新 VR(UDR)为更新窗口（ VR(UDH)- DAR_Window_Size, VR(UDH)]内最小的没有收到的 PDU, 将 VR ( UDR )更新到此 SN，并将所有序号小于更新后 VR ( UDR ) 的 PDU送到高层重组。

计时器 Timer— DAR和状态变量 VR(UDT)控制接收窗长时间不移动。 VR ( UDT )初始设为窗口内最大序号，同时启动计时器 Timer— DAR。当序号为 VR(UDT)的 PDU在计时器未超时被送到高层重组，计时器重启， VR ( UDT )重置为窗口内最大序号。如果定时器超时，所有序号小于等于 VR ( UDT )和与 VR ( UDT )连续的 PDU都被送入高层， VR ( UDR ) 更新为现在緩存中最小没有收到的序号，同时重置 VR ( UDT )为窗口内 PDU最大序号，重启定时器。

DAR重排和前两者不同在于，这个功能单元只重排不做重组，重组功能在高层做。

4. HSPA重排

HSPA是高速分组接入的缩写， HSDPA (高速下行分组接入的缩写）的重排机制和 DAR机制相同。其目的是为了 HARQ (混合自动重传请求的缩写）不同 process重传的乱序，根据 TSN序号进行重排保证收到的 MAC-hs PDU按序进行恢复成 MAC-d PDU送到 MAC-d实体。

随着 HSDPA、 Enhanced Uplink等增强技术的引入，而提出的长期演进（ LTE, Long Term Evolution )即' 'Evolved UTRA and UTRAN，，即 3GPP 无线接入技术的长期演进需要考虑降低的时延、更高的用户数据速率、改进的***容量和覆盖和对运营商而言降低的成本。为此，长期演进 LTE 网络的各种性能的需求，网络结构、无线接口、协议栈功能都会发生相应改进。现有协议层结构造成很多重复的功能，比如 RLC和 MAC子层的重传、分割级联等等。为了减小延迟和简化协议，这些重复的功能必须考虑精简。另外， LTE***提出的全 IP要求，即网络传输全部是基于 IP包业务，这一全新的需求也需要响应的机制去保证。

在众多网络改进方案中， RLC中很多功能被认为是重复冗余的。目前比较流行的观点认为 RLC中的很多功能在 MAC中都可以实现，因此， RLC将可以被合并到 MAC实体中去。这里我们也认为 RLC的重复功能将带来不必要的延迟和复杂度，简化合并到 MAC 中去是比较合理的方案。

最近提出的 LTE***中 MAC结构如图 5和图 6所示。对现有技术而言，上文已经讨论的 WCDMA R6***中共有以上 4个三种重排机制，可以适合不同的重排需求，但结构复杂，功能冗余，降低了响应速度，无法应用于已有 LTE网絡，例如，将自动重传请求 ARQ和混合自动重传请求 HARQ分开处理，效率低下，增加了 ARQ重传的延迟。

由此可见，在现有协议中 MAC层和 RLC层都需要进行数据的重排。即：在 RLC层， RLC SDU按照高层配置的 RLC PDU大小来进行数据分割，对分割得到的 PDU统一编号，用作接收和重传的标识，需重传的数据存于 ARQ緩存中，在目前协议中 RLC PDU的编号称为序列号（ SN, Sequence Number ) , 确认模式的序列号长度为 12bit, 非确认模式的序列号为 7bit。在目前协议中一种业务在配置其对应的 RLC实体时就给定了 RLC PDU的大小，在进行 RLC SDU分割时，在数据不足 PDU大小时对 RLC PDU添加填充 bit, 保证 PDU大小恒定。在接收端 RLC层根据 SN对 RLC PDU进行重排并重组。再如对于 HSDPA/HSUPA***中， RLC PDU经过 MAC-d实体添加 MAC数据头后形成 MAC-d PDU之后，在 MAC- hs/MAC-e实体进行级联，添加数据头，其中包括传输序列号（TSN ) , 形成物理帧，并緩存于 HARQ緩存中，在接收端 MAC层 HARQ根据 TSN对 MAC PDU进行重排，并把有序接收正确的数据送往 RLC层。

因此，在数据传输过程中，当经过接收端不同的协议层时，比如经过接收端的 MAC层和 RLC层，分别根据添加序列号对接收端的数据进行重排，从而增加了***的开销，且 MAC层与 RLC层分别处于基站与 RNC, 通过这两次重排，会增大数据传输的时延。发明内容

本发明实施例提供一种无线通信***中数据的重排方法及其装置，通过减少协议层间数据的重排次数，简化数据头信息，来降低数据的传输时延及减少数据的开销。

本发明实施例提供一种移动通信***中数据的重排方法，包括步骤：接收端的媒质接入控制实体接收到正确解码的传输块，并将所述数据块送往链路控制实体；

接收端的链路控制实体对接收到的传输块进行解封装，并将解封装后的高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元。更适宜地，该方法还包括：

当接收到的传输块具有多个链路控制实体的协议数据单元，则对所述传输块进行分解，并把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体。

本发明实施例提供一种无线通信***中数据的重排装置，包括：第一重传单元和第二重传单元，

所述第一重传单元，用于将接收到的传输块发送到第二重传单元；所述第二重传单元，用于接收第一重传单元发送的传输块，并对该传输块进行解封装，得到高层协议数据单元，以及对所述高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元，将其发送高层。

更适宜地，所述装置还包括：

分解单元，分别与第一重传单元和第二重传单元相连，用于分解由多个链路控制实体的协议数据单元组成的传输块，并把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体。

本发明实施例的技术方案中，通过将无线链路控制层下移至基站或合并到媒体接入控制层中，将大大减少两层之间数据的交互时延，有利于数据传输效率的提高。通过将两层的重排简化为一次重排，不但简化了协议层将数据层的封装，取消了 HARQ传输序列号（TSN ), 减少数据的开销，同时也降低了在 HARQ时带来的数据重排的时延，提高了数据传输效率，对于那些具有无序递交属性的业务数据单元尤其有利。

在本发明实施例的方案中，接收端对收到解复用后的数据包根据其序号 SN进行重排 /重组，以及设置接收緩存条件，并根据该接收緩存条件对经过重排后的数据进行后续处理。每个接收到的 SDU或 PDU均有序号 SN, HARQ根据 HARQ PDU包头信息将需要重排的 PDU送到各 ARQ重排重组单元进行重排。

通过本发明实施例的技术方案，可大大减少层与层之间的数据交互的时延，甚至可以达到忽略时延。通过简化层间的重排的方式，使得重排重传功能可在基站实现，且可以一次完成，而无需分成两层单独进行重排，可避免 ARQ重传时延的增加，降低了***复杂性，提高了速度。附图说明图 1是现有技术中无线接口协议的结构框架示意图；图 2是无线链路控制 RLC实体模型的结构示意图；

图 3是用户设备侧的 MAC结构示意图；

图 4是网絡侧的 MAC结构示意图；

图 5是 LTE网络中 eNB中 UL的 MAC结构示意图；

图 6是 LTE网络中用户设备 DL的 MAC结构示意图；

图 7是演进无线陆地接入***的架构示意图；

图 8是本发明实施例中数据重排装置的示意图；

图 9是本发明实施例中数据重排方法的流程图；

图 10是本发明实施例中数据重排方法的具体实现过程；

图 11是本发明实施例中数据重排方法中协议层的示意图；

图 12 是本发明实施例中数据重排方法中接收端的重排缓存的实施例。具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，在描述本发明之前先简要的介绍一下本发明所基于的演进无线陆地接入 ( E-UTRAN ) 系统。

参照图 7, 为演进无线陆地接入（E-UTRAN )***的架构示意图。所述 E-UTRAN包括：演进接入网关 1 ( E-AGW )和演进基站 2 ( E-NodeB ) 两层架构，所述 E-NodeB又管理多个用户设备 UE3。所述 E-Node与 E-AGW 可以直接建立连接，也可以通过 IP网络相连。其中，所述 E-AGW位于演进核心网演进核心网 Evolved CN中，其功能与 R6协议中的无线网络控制器 R C的功能类似，用于管理不同的 E-NodeB, 而各个 E-NodeB直接与 E-AGW相连，管理所述小区内的用户。对于 E-UTRAN的协议栈，所述 E-NodeB包括：演进媒体接入控制层 MAC和演进物理层 PHY,所述 E-AGW 包括演进分组数据会聚协议层。

通过对上面技术的了解，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。参照图 8, 为本发明所述移动通信***中数据重排装置的架构示意图，所述装置可以位于演进基站中也可以位于用户设备 UE中。所述装置包括：第一重传单元 11和第二重传单元 12, 还可以包括分解单元 13 (如图中虚线所示）。其中，所述第一重传单元 11 , 用于将接收到的传输块直接发送到第二重传单元；所述第二重传单元 12,与第一重传单元 11相连，通过对接收到的传输块进行解封装，得到高层协议数据单元，并对所述高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元，将其发送到高层。所述分解单元 13 , 分别与所述第一重传单元 11和所述第二重传单元 12相连，用于分解由多个链路控制实体的协议数据单元组成的传输块，并把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体。

所述第一重传单元 11包括：混合自动重传子单元 111和判断子单元 112, 所述混合自动重传子单元 111用于将接收的传输块进行重传；所述判断子单元 112,用于判断所述传输块的重传次数是否超过预设的最大重传次数，如果超过最大的重传次数，则通知第二重传单元该传输块中数据丟失。

所述第二重传单元 12包括：至少一个自动请求重发子单元 121、至少一个重排子单元 122、至少一个重组子单元 123。其中，所述自动请求重发子单元 121 , 与混合自动重传子单元 111或分解单元 13相连，用于对接收到传输块或子传输块进行解封装并发送解封装后得到的高层协议数据单元；所述重排子单元 122，与自动请求重发子单元 121相连，根据序列号或分段序列号对接收到的高层协议数据单元进行重排，并发送重排后的高层协议数据单元；所述重组子单元 123 ,与重排子单元 122相连，用于将接收到的高层协议数据单元去掉信息头后进行重组，得到业务数据单元。

由上述装置可知，针对演进后的移动通信***，将无线链路控制层 RLC与媒体接入控制层 MAC合并，从而减少了协议层之间接口的传输时延，甚至可以忽略接口时延。对于需要传输的业务数据单元（即 IP数据包），有两种实现方式：一种实现方式是重排装置位于用户设备中：另一种实现方式是重排装置位于演进基站中。下面分别对这两种实现过程进行描述：

一种实现方式：演进基站中发送端媒体接入控制层对其进行分割或 / 和级联，得到协议数据单元，并对其封装信息头，组成传输块（TB )后经物理层传输到用户设备 UE的接收端 ,所述用户设备接收端的媒体接入控制层 MAC接收到该传输块后，通过接收端混合自动重传（HARQ, Hybrid Automatic Repeat Request )层对所述传输块的重传后得到正确的解码传输块，并将其发送给接收端的自动请求重发 ( ARQ, Automatic Repeat Request )层，所述自动请求重发 ARQ层对接收到的传输块进行解封装后得到乱序的协议数据单元，然后在根据序列号或分段序列号对所述协议数据单元进行重排和重组，得到有序的业务数据单元，并将其发送给高层。

其中，所述 ARQ是指通过重传来保证传输的可靠性，当前一次尝试传输失败时，就要求重传数据包的传输机制。 HARQ协议是 ARQ协议的改进，就是在 ARQ***中引入了一个 FEC子***，这个 FEC子***是用来纠正错误以减少重传的次数。在 HARQ中，发送端只在发送的数据块被正确接收到之后才开始对下一个数据块进行操作， ***使用 1 比特的序列号区分当前的数据块和下一个待传输的数据块，接收端用于指示传输块是否被正确解码的确认信息（使用应答 ACK或错误应答 NACK ) 使用一个比特。

另一种实现方式是上述实现方式的逆过程，其实现过程基本与上述方式相同，其不同之处是，用户设备中发送端设备先对需要传输的业务数据单元进行分割或 /和级联，并将分割或 /和级联后的协议数据单元封装信息头后组成传输块通过物理层发送到演进基站中，所述演进基站与上述用户设备接收端的处理过程相同，具体详见上述，在此不再赘述。

其中，所述物理层的功能是对接收到的数据包进行调制、编码、时频同步等操作； MAC层进行媒体接入控制，动态调度，处理 UE数据流的优先级等操作。自动请求重发 ARQ的功能是在混合自动重传 HARQ之上的重传，防止 HARQ失败造成数据差错， ARQ还具有将乱序的数据包进行分段、重组、分割级联、顺序递交到高层、复制检测、流控等功能。另外，本发明还提供一种通信***中数据的重排方法，该方法的流程图详见图 9，所述方法包括步骤：

步骤 S11:接收端的媒质接入控制实体接收到正确解码的传输块后送往链路控制实体；

步骤 S12: 接收端的链路控制实体对接收到的传输块进行解封装，并将解封装后的高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元。

在步骤 S11和步骤 S12之间还包括步骤：如果接收到的传输块由多个链路控制实体的协议数据单元组成，则对传输块进行分解，并把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体。

为了便于理解，下面以用户设备为发送端，而演进基站为接收端为例来说明本发明，反之也成立。

再请参阅图 10和图 11 , 分别为本发明所述方法中数据传输具体过程的实施例。如图所示，发送端媒体接入控制 MAC层的分割和 /或級联功能实体对高层业务数据单元 SDU (即 IP包）进行分割和 /或级联，并设置相应的序列号（比如图中所示 1、 2和 3 ) , 組成协议数据单元 PDU后送自动请求重发 ARQ实体；而 MAC层的生成传输块功能实体对接收到的 PDU加上必要的头信息（TB头）（如业务优先级队列号等）后进行复用，组成传输块（TB )后送混合自动重发 HARQ功能实体，所述接收端的 HARQ 经重传后收到正确解码的 TB, 并向 ARQ递交正确接收的 TB, 不作重排。所述 ARQ实体通过分解及解封装得到乱序的协议数据单元 PDU后不发状态报告，只把所述 PDU放在重排緩存中，重排功能实体根据序列号 SNA 分段序列号 SSN对 PDU进行重排。其中，所述 SN为首次传输的 PDU的序列号， SSN为各分段在首次传输 PDU中的序列号，这样在接收端可以通过 SN及 SSN就可以进行重传、重排及重组。重组功能实体去掉 PDU中的信息头后，进行重组，得到正确且有序业务数据单元 SDU, 并将其送往高层。此外，接收端数据块的重传次数超过最大重传次数时，在接收端 HARQ 可以通过层间源语告知 ARQ该传输块已丢失，所述状态报告的触发可以周期性触发、由链路控制实体自动产生或由 HARQ的最大重传次数触发。

本发明的又一实施例中，如果发送端有 2个 UDP (即 IP包），经分割级联后分成 3个 PDU, 序列号（SN )分別为 1 , 2, 3 , 形成 TB后在 HARQ 进行重传，接收端收到 TB后通过解封装后，将其送到重排实体，重排实体根据序列号或分段序列号进行重排，然后去掉信息头后对所述协议数据单元进行重组。在该实现过程中，如果传输块的重传次数超过预定的最大重传次数， HARQ则通知 ARQ进行重传，再次重传 PDU时，可以再次对其进行分割级联，比如 1号 PDU可以再次分成 1.1及 1.2号 PDU,即 SN = 1， SSN - 1及 SN = 1， SSN = 2这2个PDU。这样在接收端的重排緩存中顺序如图 12所示。

由此可见，本发明实施例的方案中取消了接收端 HARQ的重排，即在接收端 HARQ收到正确的 TB后立即送往 ARQ, 重排只在 ARQ做，而对于 HARQ传输序列号（TSN )可以取消，减少数据的开销。因此，本发明不但減少协议层间数据的重排次数，简化数据头信息，同时也降低了数据的传输时延和减少数据的开销。

下面再以 LTE网絡为例讨论本发明数据重排重组方法，主要针对 AM 和 UM两种业务。对 UM业务只用 HARQ业务，重排机制只针对 HARQ 乱序。

对于 AM业务，接收端各 HARQ进程收到相应 TB (传输块），如果校验正确，送到 MUX单元进行解复用到各 ARQ实体。 ARQ重排功能单元根据 PDU序号进行 PDU重排并重组 SDU送到高层，触发重传或删除相应重传緩存 PDU。对于 UM业务，接收端各 HARQ进程收到相应的 TB, 如果校验正确，送到 MU 单元进行解复用到各 ARQ实体，对于 UM, ARQ实体不做重传，只做分割级联。重排功能单元针对 HARQ重传乱序进行排序，并重组 SDU送到高层。对于某些 HARQ禁止的实时业务，无需重排序。

为实现重排，本发明的方法设置了 HARQ接收緩存和 ARQ接收緩存，分别用于緩存等待 HARQ和 ARQ重传的数据。由于采用一个缓存来緩存等待 HARQ和 ARQ重传带来的乱序，本发明提出了重排机制，包括窗口控制和定时器控制机制，用于区分 HARQ重传乱序等待和 ARQ重传乱序等待。下面讨论緩存及重排机制。 1、 HARQ緩存

一些参数和状态变量定义如下：

Highest— received— SN表示缓存内收到的 PDU最高序号；

Next一 expected— SN表示緩存内下一个按序送到高层或下一个功能单元的 PDU序号；

HARQ— RcvWindow— Size表示高层配置的合适 QoS的 HARQ緩存等待最大值；

将 HARQ 緩存窗口定义为（ Highest— received— SN - HARQ— Window— Size, Highest_received_SN ) 。

2、 ARQ緩存窗口

ARQ_RcvWindow_Size是高层配置的 ARQ緩存等待最大值。

ARQ緩存窗口的定义包括：

若 Next—expected— SN< Highest_received_SN - HARQ— Window— Size , 定义 ARQ緩存窗口为：

(Next— expected— SN, Highest— received—SN - HARQ_Window_Size)；若 Highest— received— SN - HARQ— Window— Size - Next— expected— SN

>ARQ— RcvWindow— Size , 定义 ARQ 緩存窗口为（Next— expected—SN,

Next—expected— SN + ARQ_Rcv Window— Size);

3、 ARQ緩存与 HARQ緩存的关系

3-1 ) 合并检测：如果 Next— expected— SN< Highest—received—SN - HARQ— Window— Size , HARQ 和 ARQ 緩存重合成一个。 Highest—received—SN - HARQ— Window— Size - Next—expected— SN <ARQ_Rcv Window— Size。

3-2 ) 溢出检测：如果 Highest—received—SN - HARQ_Window_Size - Next—expected— SN >ARQ— RcvWindow— Size , 发生窗口溢出，接收端发送窗口溢出指示给发送端，发送端相应 ARQ实体新数据传输将会被挂起即只能进行重传不能进行新数据传输。

3-3 )脱节检测：如果 Highest—received—SN - HARQ— Window— Size - Next— expected— SN <ARQ— RcvWindow— Size这时会出现 HARQ緩存窗口和 ARQ缓存窗口脱节，原来两个窗口是重叠的，可以由接收端发送挂起结束指示给发送端，也可以由发送端根据重传緩存的状态进行配置。

4、 HARQ接收窗口参考边界

本发明实施例中还可设定 HARQ接收窗口参考边界作为重排机制。即定义： HARQ—RcvWindow—Edge为实际的 HARQ緩存和 ARQ緩存的边界，数值上对应于下一个 HARQ按序收到的 PDU序号。

HARQ—RcvWindow— Edge <= Highest— received—SN -

HARQ_Window— Size。当窗口上界即 Highest— received— SN更新形成的窗口下界更新，如果 SN为 Highest— received— SN - HARQ— Window— Size的 PDU在緩存中已经存在，将窗口实际下界 HARQ— RcvWindow— Edge更新到现在窗口内最小的没有收到的 PDU序号。

ARQ窗口则变为（ Next— expected_SN， HARQ_RcvWindow_Edge ) , 其他 ARQ相关操作同上述重排机制。

定义定时器 Timer_HARQ ( T_SN ) ,用于控制 HARQ窗口移动 , T—SN 初始设为緩存内最大序号 Highest— received—SN , 同时启动各计时器 Timer_HARQ。当序号为 T— SN 的 PDU 在计时器未超时即 T— SN< =HARQ— Rev Window— Edge收到时，计时器重启， T—SN重置为窗口内最大序号。如果定时器超时， T— SN>HARQ—RcvWindow_Edge HARQ—Rcv Window— Edge被更新到 (Highest— received— SN, T—SN)中没有收到的 PDU最小序号，同时重置 T—SN为窗口内 PDU最大序号，重启定时器。

5、采用定时器作为重排机制

每次从 MUX单元收到一个 ARQ PDU就启动定时器 Timer— Rev, 状态变量 HARQ—RcvWindow— Edge— T表示 HARQ接收窗口边界，即为定时器已经超时的接收到 PDU最大的序号。 Highest_received—SN表示緩存内收到的 PDU最高序号。 Next— expected— SN表示緩存内下一个按序送到高层或下一个功能单元的 PDU 序号。 Next—expected— SN 可以小于 HARQ一 RcvWindow— Edge—T。

ARQ—RcvWindow— Size是高层配置的 ARQ缓存等待最大值（窗口大小）上限。 ARQ接收緩存仍用窗口控制，接收窗口为（ Next— expected— SN， HARQ— RcvWindow— Edge— T ) 一般緩存等待最大值小于等于 ARQ— RcvWindow— Size , 如果 HARQ_RcvWindow— Edge— Τ - Next— expected— SN > ARQ— RcvWindow— Size, ARQ 窗口定为 ( Next— expected—SN, Next— expected— SN + ARQ— Rev Windo w— Size )接收端发送窗口溢出指示给发送端，发送端相应 ARQ实体新数据传输将会被挂起即只能进行重传不能进行新数据传输。

HARQ和 ARQ緩存等待最大值（即窗口大小）根据业务可以由高层进行配置。

实施例一

当收到 SN = X的 PDU, 进行以下处理（步骤号可以表示执行顺序，也可以不是执行顺序）：

步據 1 口果 X在 ( Next— expected— SN， Highest— received— SN )之内成立，如果此 SN对应数据已经在緩存中存在则删除此数据；如果 X不在 ( Next— expected— SN, Highest— received— SN )之内，才艮据序号将 PDU放入緩存；

步骤 2: 如果 x> Highest— received—成立，如果是

x-HARQ— RcvWindow— Size-Next— expected— SN 大于

ARQ— Rev Window— Size, 贝¹ J {

发送新数据挂起消息给发送端，更新 ARQ 窗口为 ( Next— expected— SN, Next— expected—SN + ARQ— Rev Window— Size ) ；删除 SN 从 Next— expected— SN + ARQ— RcvWindow— Size 到 Highest—received— SN- HARQ_Rcv Window— Size；

根据状态报告触发原则触发状态报告；更新 Highest— received— SN为； }

否则 { 检查从 Highest— received— SN-HARQ_RcvWindow— Size 到 x-HARQ— RcvWindow— Size中的 missing PDU;

根据状态报告触发原则触发状态报告；更新 Highest—received— SN为 } ; 步骤 3 : 如果 x = Next— expected— SN, 则{

检查是否有与 Next_expected—SN序号连续的 PDU;

将 Next_expected—SN更新为从 x开始第一个没有收到的 PDU序号 }。实施例二

步骤 1 : 如果 X在（ Next—expected— SN, Highest— received— SN )之内 { 如果此 SN对应数据已经在緩存中存在则删除此数据，否则，根据序号将 PDU放入緩存

步骤 2: 如果 x> Highest— received— SN，贝' J {

更新 Highest— received一 SN为 x;

检查 x-HARQ— RcvWindow— Edge是否大于 HARQ— RcvWindow— Size, 如果是则更新 HARQ— RcvWindow— Edge为 x - HARQ_RcvWindow_Size; } 步驟 3：如果 SN等于 HARQ— RcvWindow— Edge的 PDU在缓存中，则{

检查是否有和这个 PDU 序号连续的 PDU 在缓存中，将 HARQ— RcvWindow— Edge重新更新到最小的不连续的 PDU序号； }

步骤 4: 才艮据更新的 HARQ— RcvWindow— Edge和状态报告触发原则触发相应状态报告；

步骤 5: 检查如果 HARQ— RcvWindow— Edge-Next— expected— SN > ARQ— RcvWindow— Size, 则{发送新数据挂起消息给发送端，更新 ARQ 窗口为（ Next— expected— SN, Next— expected— SN + ARQ_RcvWindow_Size ); 删除 SN 从 Next— expected— SN + ARQ_RcvWindow_Size 到 HARQ_RcvWindow_Edge;

根据状态报告触发原则触发状态报告。 }

步骤 6: 如果收到 x = Next— expected— SN, 则{

检查是否有与 Next— expected— SN序号连续的 PDU;

将 Next_expected— SN更新为从 X开始第一个没有收到的 PDU序号； } 在此同时，有以下定时器操作（步骤号可以表示执行顺序，也可以不是执行顺序）：

步骤 1: 如果緩存中有 PDU, Timer_HARQ没有启动，则{ 触发定时器 Timer—HARQ;

T_SN设置为緩存中最大的 PDU序号。 }

步骤 2: 如果计时器超时之前， HARQ_RcvWindow— Edge > =T—SN, 则停止计时器；

步骤 3: 如果计时器超时， HARQ_RcvWindow— Edge < T—SN, 则{ HARQ_RcvWindow_Edge更新到 T— SN+1;

检查 T_SN+1 是否在緩存中，有和序号连续的 PDU在緩存中，将 HARQ_RcvWindow_Edge重新更新到最小的不连续的 PDU序号。 }

步骤 4: 检查，如果 HARQ_RcvWindow— Edge-Next— expected— SN > ARQ_RcvWindow_Size , 则{ 发送新数据挂起消息给发送端，更新 ARQ 窗口为 ( Next— expected— SN, Next— expected— SN + ARQ_Rcv Window— Size ); 删除 SN 从 Next— expected— SN + ARQ— Rev Window— Size 到 HARQ_RcvWindow_Edge; 根据状态报告触发原则触发状态报告。 } 实施例三

当收到 SN = x的 PDU，则进行以下步驟，步骤编号可以表示执行顺序，也可以不是执行顺序。

1、触发定时器 Timer— Rev;

2、如果定时器超时，定时器对应的序号为 y, 则{

如果没有激活状态变量 HARQ_RcvWindow— Edge— T 则设 HARQ_RcvWindow_Edge_T = y;

否则如果 HARQ— RcvWindow— Edge— T < y 则更新 HARQ_Rcv Window— Edge— T = y; }

3、如果收到 PDU序号 y = Next— expected— SN, 贝 'J {

检查是否有与 Next—expected— SN序号连续的 PDU;

将 Next—expected— SN更新为从 x开始第一个没有收到的 PDU序号；停止所有 SN < Next— expected—SN对应的定时器； }

4、 HARQ— RcvWindow— Edge— T更新，根据状态报告触发机制触发相应状态报告；

5、检查如果 HARQ_RcvWindow_Edge_T - Next_expected_SN > ARQ_RcvWindow_Size , 则{发送新数据挂起消息给发送端，更新 ARQ 窗口为（ Next— expected— SN, Next_expected_SN + ARQ_Rcv Window— Size ); 删除 SN从 Next— expected— SN + ARQ_RcvWindow— Size到

HARQ— RcvWindow—Edge—T的 PDU; 根据状态报告触发原则触发状态报告。 }

此外，如果接收到的传输块由多个链路控制实体的协议数据单元组成，则先对接收到正确的传输块进行分解，然后把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体，所述各个链路控制实体的实现过程与上述接收到单一链路控制实体的协议数据单元的实现过程相同 , 具体详见前述，在此不再赘述。

在本发明实施例的方案中，接收端对收到解复用后的数据包根据其序号 SN进行重排 /重组，以及设置接收緩存条件，并根据该接收緩存条件对经过重排后的数据进行后续处理。每个接收到的 SDU或 PDU均有序号 SN, 这里用于重排重组的 SN是 ARQ唯一的 SN, 即可以是重用高层的 SDU SN, 也可以是发送端 ARQ加的 ARQ SN。如果存在重传分割级联后的分段子序号，需要将每个 SN对应的多块片端都收齐。 ARQ单元就是根据其序号 SN进行重排 /重组；重排是对在接收与发送之间的乱序而进行的重新排序，重组是按 PDU重组 SDU。重组包括乱序递交的重组和按序递交的重组。 HARQ根据 HARQ PDU包头信息将需要重排的 PDU送到各 ARQ重排重组单元进行重排。

通过本发明实施例的技术方案，可大大减少层与层之间的数据交互的时延，甚至可以达到忽略时延。通过简化层间的重排的方式，使得重排重传功能可在基站实现，且可以一次完成，而无需分成两层单独进行重排，可避免 ARQ重传时延的增加，降低了***复杂性，提高了速度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

- 19- 权利要求

1、一种无线通信***中数据的重排方法，其特征在于，包括步骤：接收端的媒质接入控制实体接收到正确解码的传输块，并将所述数据块送往链路控制实体；

接收端的链路控制实体对接收到的传输块进行解封装，并将解封装后的高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元。 '

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，还包括：

3、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述媒质接入控制实体收到乱序的正确解码的传输块不作重排，直接将其送往上层。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当传输块的重传次数超过预设的最大重传次数，则媒质接入控制实体通过层间源语告知链路控制实体该传输块中数据已丟失。

5、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述链路控制实体得到高层协议数据单元后，将其存放在重排緩存中，按照预先制定好的重排机制，根据 PDU序号进行 PDU重排；

基于所述重排后的 PDU, 根据预先制定好的重组策略对业务数据单元 SDU进行重组并将重组后的 SDU送到高层。

6、根据权利要求 5所述方法，其特征在于，状态报告的产生由周期触发、媒质接入控制实体中由最大重传次数引起的触发或者由自动重传实体自动产生。

7、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述对解封装后的高层协议数据单元进行重排和重组，得到业务数据单元的具体实现过程包括：

接收端的重排实体^^据序列号及分段序列号对接收到的高层协议数据单元进行重排，并去掉重排后高层协议数据单元的信息头后进行重组，得到业务数据单元。

8、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述媒质接入控制实体接收到正确解码的传输块的过程包括对混合自动重传 HARQ进程接收的数据块进行校验的步骤。

9. 根据权利要求 4所述的方法，其特征在于，所述预先制定的重组策略包括，设置按序递交 SDU和乱序递交 SDU, 如果配置为按序递交 SDU, SDU必须按照 PDU序号标识的先后顺序进行 SDU的恢复和向高层递交；如果配置为乱序递交 SDU, SDU可以按照任意顺序进行递交。

10. 根据权利要求 5所述的方法，其特征在于，所述预先制定的重排机制通过预先定义的滑动窗口控制 HARQ緩存等待范围和 ARQ緩存等待范围，对接收到的新协议数据进行处理，并检测需要重组的协议数据包或 /和协议数据单元丢失，进行数据包的重组或 /和生成反馈。

11. 根据权利要求 10所述的方法，其特征在于：所述的预先定义的滑动窗口控制的 HARQ缓存等待范围是由高层配置的固定窗口大小参数表示的，其起始范围分别为緩存内收到的 PDU最大的序号减去由高层配置的固定窗口大小参数以及緩存内收到的 PDU最大的序号。

12. 根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述的预先定义的滑动窗口控制的 ARQ緩存等待范围由 HARQ緩存等待下限， ARQ按序接收 PDU序号以及 ARQ缓存等待最大值共同决定。

13. 根据权利要求 12所述的方法，其特征在于，当 ARQ按序接收的下一个 PDU序号到 HARQ允许緩存等待的最小值小于等于 ARQ緩存等待最大值， ARQ緩存等待范围从 ARQ按序接收的下一个 PDU序号到 HARQ允许緩存等待的最小值；

当 ARQ按序接收的下一个 PDU序号到 HARQ允许緩存等待的最小值大于 ARQ緩存等待最大值， ARQ緩存等待范围从 ARQ按序接收的下一个 PDU序号到这个序号加上 ARQ缓存等待的最大值。

14.根据权利要求 13所述的方法，其特征在于，所述的 ARQ緩存等待最大值是由高层配置的。

15.根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述的緩存内收到的 PDU最大的序号， HARQ緩存等待下界， ARQ按序接收的下一个 PDU序号是由状态变量表示的。

16.根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述 ARQ按序接收的下一个 PDU是指 ARQ緩存下一个按序希望接收的 PDU, 所有序号小于此 PDU的协议数据单元都已经移出重排緩存。

17.根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述对接收到的新协议数据进行处理方法包括：

若所述新协议数据单元序号大于 HARQ緩存等待范围，对此数据进行緩存并更新最高接收序号的状态变量，根据窗口机制进行其他状态变量更新，进行溢出检测；

若所述新协议数据单元序号位于 HARQ緩存等待范围内且没有重复序号数据单元，緩存此 PDU;

若所述新协议数据单元序号位于 ARQ緩存等待范围内且没有重复序号数据单元，緩存此 PDU，并根据接收反馈策略进行接收反馈；

若所述新协议数据单元序号等于 ARQ按序接收的下一个 PDU序号, 进行重组 SDU的检测。

18.根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述的检测需要重組的协议数据包的步骤包括：

如果配置为按序递交 SDU,如果接收到序号等于 A Q按序接收的下一个 PDU序号，检查从这个 PDU开始的连续 PDU直到出现不连续的协议数据单元，将这些连续 PDU中含有的 SDU重组出来并送到高层，并更新相应按序接收 PDU的状态变量；

如果配置为无序递交 SDU,将接收到的协议数据单元中指示完整的 SDU发送到高层。

19.根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述的检测丢失协议数据包的步骤包括：

在 ARQ緩存等待范围内，如果存在序号大于 SN的协议数据单元已经被收到，则判断序号为 SN的协议数据单元为丢失数据包。

20、根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述的预先定义的滑动窗口控制的 HARQ緩存等待范围根据接收协议数据单元情况、高层配置的 HARQ緩存范围的最大值和预先设定的记时器确定；该范围为从緩存内接收协议数据单元最高的序号，到下一个 HARQ按序收到的协议数据单元序号。

21、根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述的预先定义的滑动窗口控制的 HARQ緩存等待范围由接收协议数据单元情况和定时器控制确定；该范围的上界为收到协议数据单元最大的序号，下界为超时定时器所对应的 PDU中最大的序号。

22、一种无线通信***中的数据重排装置，其特征在于，包括：第一重传单元和第二重传单元，其中，

23、根据权利要求 22所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：分解单元，分别与第一重传单元和第二重传单元相连，用于分解由多个链路控制实体的协议数据单元组成的传输块，并把分解后的子传输块发送到相应的链路控制实体。

24、根据权利要求 22或 23所述的装置，其特征在于，所述第一重传单元包括：

混合自动重传子单元，用于将接收的传输块进行重传；

判断子单元，用于判断所述传输块的重传次数是否超过预设的最大重传次数，如果超过最大的重传次数，则通知第二重传单元该传输块中数据丢失。

25、根据权利要求 22或 23所述的装置，其特征在于，所述第二重传单元包括：

至少一个自动请求重发子单元，与混合自动重传子单元或分解单元相连，用于对接收到传输块或子传输块进行解封装并发送解封装后得到的高层协议数据单元；

至少一个重排子单元，与自动请求重发子单元相连，根据序列号或分段序列号对接收到的高层协议数据单元进行重排 , 并发送重排后的高层协议数据单元；

至少一个重组子单元，与重排子单元相连，用于将接收到的高层协议数据单元去掉信息头后进行重组，得到业务数据单元。

26、 4艮据权利要求 22或 23所述的装置，其特征在于，所述重排装置位于演进基站或用户设备中。