一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法技術方案

本發明專利技術涉及一種GMR系統中RLC和MAC層的實現方法，提出了一種將RLC/MAC報頭拆分在RLC層和MAC層完成，在下行方向，MAC層收到來自網絡的RLC/MAC報頭數據，如果是控制報頭，則MAC層解析該報頭中MAC層消息數據，將解析結果上報給RLC層。如果是數據報頭，則MAC層將解析出RLC/MAC報頭的數據，將該數據上報給RLC層，同時上報解析RLC/MAC報頭中的報頭字段內容。在上行方向，如果MAC層需要發送RLC/MAC控制報頭，則MAC層向RLC層請求RLC層控制信息，以及RLC/MAC報頭字段的信息。如果MAC層需要發送數據報頭，MAC層向RLC層請求發送RLC數據，以及RLC/MAC報頭字段的內容。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于GMR移動終端設備(簡稱：MES)實現
，涉及一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，用于解決GMR移動終端中高層協議RLC/MAC的開發和設計。
技術介紹
靜止衛星通信系統中(簡稱：GMR)，空中接口是在現有全球數字移動通信系統(簡稱：GSM)的基礎上發展而來，GMR的空中接口如圖1所示。圖1就是目前通用空中接口的移動通信協議架構，非接入層(簡稱：NAS層)主要負責處理核心網相關內容，這個部分和接入網沒有直接關系。無線資源控制(簡稱：RRC)主要負責無線資源的分配、使用、申請、修改，以及接入網的相關移動管理，系統消息解讀，例如進行小區更新、GRA更新過程、小區選擇和重選。無線鏈路控制(簡稱：RLC)主要負責網絡和終端之間數據的可靠傳輸，采用自動重傳請求(簡稱：ARQ)保證數據傳輸的正確性。媒體接入控制(簡稱：MAC)主要完成高層數據或信令到物理層的映射，此外MAC層還負責處理分組數據業務的無線資源管理和控制。分組數據匯聚協議(簡稱：PDCP)主要完成分組業務數據到RLC的處理。在圖1中，其中的RLC模塊具體完成下面表1的功能：表1：GMR系統中RLC模塊的功能其中的MAC層具體完成下面表2的功能：表2：GMR系統中MAC層的功能根據GMR協議的對等層設計原則，終端RLC層和網絡側RLC屬于一對協議對等層，終端MAC層和網絡側MAC層屬于另外一對協議對等層，根據表1和表2的描述，RLC層和MAC層獨立完成不同的功能，RLC和MAC都有自己獨立的控制流程。但是GMR標準描述中，RLC層和MAC層將共享一個數據報頭，稱為RLC/MAC報頭。根據歐洲電信聯盟推出的靜止軌道衛星移動通信系統的RLC/MAC協議(簡稱：GMR44.160)的描述。RLC層和MAC層共享RLC/MAC報頭，其中專用隨路邏輯信道(簡稱：DACCH)上的RLC/MAC報頭有4大類，它們分別是DACCH下行鏈路RLC/MAC數據報頭、DACCH下行鏈路RLC/MAC控制報頭、DACCH上行鏈路RLC/MAC數據報頭、DACCH上行鏈路RLC/MAC控制報頭。DACCH邏輯信道主要用于傳輸信令無線承載(簡稱：SRB2)數據和MAC層控制消息。表3：DACCH下行鏈路RLC/MAC數據報頭表4：DACCH下行鏈路RLC/MAC控制報頭表5：DACCH上行鏈路RLC/MAC數據報頭表6：DACCH上行鏈路RLC/MAC控制報頭Octet1PayloadType＝01PDULength(4-0)EOctet2PDULength(10-5)SpareE在表3、表4、表5和表6中，其中RLC成員字段在RLC/MAC報頭中具體物理含義如下：ITR立即終止請求：該比特存在于上行鏈路報頭,當設置該比特時,用于指示MES請求立即終止當前TBF,而無需通過定時器T3201管理的“等待”周期。UD未滿足需求：該字段用于指示等待從MES側發送的RLC塊的數目。如果不存在上行TBF,UD應設為“0”。UD的值定義為尚未發送的RLC塊的數目加上等待重傳的RLC塊的數目之和。UD不包括那些已發送了而等待確認的RLC塊的數目。FSPB最終分離塊：當設置該字段時,表示當前載荷為最初發送的RLC塊的最終分離塊(FSPB)。當第6字節存在且RLC塊沒有分離時,FSPB必須設為“1”,SPBN必須設為“00”。SPBN分段塊序列號：分段塊序列號字段存在于可選的第6字節中,當在一個更優先的MCS方案上發生重傳且需要分段以適用新的突發載荷時,使用該序列號。通過使用BSN,SPBN和FSPB,接收端能夠重建最初發送的與報頭所指示的BSN相關的RLC塊。FBI最終塊指示字段：最終塊指示(FBI)比特指示當前RLC數據塊是下行鏈路TBF的最后一個RLC數據塊。RLPS簡化：用于指示當前RLC數據塊中一個上層PDU分段的最后部分的長度。LPS字段：用于指示存在于RLC數據塊中一個上層PDU分段的最后部分的長度。值“0”用于指示新的上層PDU開始于RLC數據塊中,即在RLC數據塊中不存在任何之前的上層PDU的分段。BSN塊序列號字段:在TBF內,塊序列號(BSN)字段攜帶了每個RLC數據塊的絕對序列BSN號(以序列號空間SNS為模)(1024)。BSN長度為10比特并且以二進制方式編碼,范圍是0～1023。根據GMR協議流程，上面給出的RLC/MAC報頭字段都是屬于RLC層，與RLC的數據傳輸和控制過程息息相關，需要在RLC/MAC報頭中給出。其次，在RLC的自動重傳確認(簡稱：ARQ)中，RLC的確認(簡稱：ACK)和非確認信息(簡稱NACK)是在MAC層消息中傳輸的。例如上行方向MAC層消息GMPRSPacketDownlinkAck/Nack、PacketDownlinkAck/Nack和PacketDCHDownlinkAck/Nack承載了MES的RLC層發送給網絡RLC層的ARQ確認信息。在下行方向MAC層消息PacketUplinkAck/Nack、PacketUplinkAck/Nacktype2、PacketDCHUplinkAck/Nack承載了網絡RLC層發送給終端MES的RLC層的確認信息。由于這些消息采用CSN.1編碼，所以這些MAC層消息的組裝和解析由MAC層實現。在具體的MES終端協議軟件實現中，由于RLC層和MAC層共享一個RLC/MAC報頭，所以在MES終端實現過程中，可以保留原有GMR協議架構，將RLC層和MAC層放在同一個模塊中進行實現。但是這樣工程設計存在以下問題。第一：RLC層和MAC層隸屬于不同的協議層，每層都有自己對應的控制流程，如果將RLC和MAC在同一個模塊中實現，同時需要滿足RLC層和MAC層各自的控制流程，增加了RLC和MAC層設計的復雜度。第二：RLC層和MAC層在同一個模塊中實現，打破了協議軟件設計的分層原則，不便于軟件模塊化設計，不便于進行RLC和MAC層獨立開發和測試，同時也增加了后期代碼維護以及問題、缺陷的定位難度。鑒于存在上面的問題，本專利技術提出了一種RLC層和MAC層進行獨立設計的方法，給出了具體如何拆分RLC/MAC報頭，來滿足RLC層和MAC層的協議要求，同時共享RLC/MAC報頭的方法。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，具體包括如下技術方案：一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，該方法包括以下內容：1)在下行方向：MAC層接收到來自網絡的RLC/MAC報頭數據，如果該報頭數據是控制報頭，則MAC層將解析RLC/MAC報頭中MAC層消息數據，將解析結果通過層間信號上報給RLC層，在該層間信號中同時包含控制報頭中的RLC/MAC報頭字段內容；如果該報頭數據是數據報頭，則MAC層將解析出RLC/MAC報頭的數據內容，將數據內容上報給RLC處理，同時上報MAC層解析RLC/MAC報頭中的報頭字段內容；2)在上行方向：如果MAC層需要發送RLC/MAC控制報頭，則MAC層向RLC層請求發送MAC層需要發送的RLC層控制信息，RLC層收到之后，RLC層向發送MAC層ARQ確本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，其特征在于：該方法包括以下內容：1)在下行方向：MAC層接收到來自網絡的RLC/MAC報頭數據，如果該報頭數據是控制報頭，則MAC層將解析RLC/MAC報頭中MAC層消息數據，將解析結果通過層間信號上報給RLC層，在該層間信號中同時包含控制報頭中的RLC/MAC報頭字段內容；如果該報頭數據是數據報頭，則MAC層將解析出RLC/MAC報頭的數據內容，將數據內容上報給RLC處理，同時上報MAC層解析RLC/MAC報頭中的報頭字段內容；2)在上行方向：如果MAC層需要發送RLC/MAC控制報頭，則MAC層向RLC層請求發送MAC層需要發送的RLC層控制信息；RLC層收到之后，RLC層發送MAC層ARQ確認信息，并且在接口信號中給出RLC/MAC報頭字段的內容；如果MAC層需要發送數據報頭，那么MAC層向RLC層指示需要發送RLC數據，RLC層將組裝RLC數據到MAC層，同時在該接口信號中給出RLC/MAC報頭字段的內容。

【技術特征摘要】
1.一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，其特征在于：該方法包括以下內容：1)在下行方向：MAC層接收到來自網絡的RLC/MAC報頭數據，如果該報頭數據是控制報頭，則MAC層將解析RLC/MAC報頭中MAC層消息數據，將解析結果通過層間信號上報給RLC層，在該層間信號中同時包含控制報頭中的RLC/MAC報頭字段內容；如果該報頭數據是數據報頭，則MAC層將解析出RLC/MAC報頭的數據內容，將數據內容上報給RLC處理，同時上報MAC層解析RLC/MAC報頭中的報頭字段內容；2)在上行方向：如果MAC層需要發送RLC/MAC控制報頭，則MAC層向RLC層請求發送MAC層需要發送的RLC層控制信息；RLC層收到之后，RLC層發送MAC層ARQ確認信息，并且在接口信號中給出RLC/MAC報頭字段的內容；如果MAC層需要發送數據報頭，那么MAC層向RLC層指示需要發送RLC數據，RLC層將組裝RLC數據到MAC層，同時在該接口信號中給出RLC/MAC報頭字段的內容。2.根據權利要求1所述的一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，其特征在于：在下行方向，在MAC層和RLC層之間，定義了上報DCH數據塊原語MAC_DCH_DATA_IND和上報PDCH數據塊的原語MAC_PDCH_DATA_IND；其中MAC_DCH_DATA_IND包括T_DownlinkDchBlkHead結構，該結構包含了RLC/MAC層中關于DCH信道上的報頭信息；具體是簡化的塊序列號(簡稱：reducedBlkSeqNum)，簡化的最后一塊PDU的大小(簡稱：reducedLastPartSize)，簡化的無線承載標識(簡稱：rrbId)，和最終塊指示(簡稱：fbi)等成員；其中MAC_PDCH_DATA_IND包括T_DownlinkPdchBlkHead結構，該結構包含了RLC/MAC層中關于PDCH信道上的報頭信息；具體是未請求的上行鏈路允許(簡稱：uug)，塊序列號(簡稱：blkSeqNum)，最后一個上層PDU的大小(簡稱：lastPartSize)，最終塊指示(簡稱：fbi)，臨時流標識符(簡稱：tfi)，信令無線承載標識(簡稱：srb)，分段塊序列號(簡稱：spbn)，最終分離塊(簡稱：fspb)等成員。3.根據權利要求2所述的一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，其特征在于：在下行方向，在MAC層和RLC層之間，定義了在DCH上傳輸的RLC控制信息原語MAC_CTRL_DCH_DATA_IND和在PDCH上傳輸的RLC控制信息原語MAC_CTRL_PDCH_DATA_IND；其中MAC_CTRL_DCH_DATA_IND原語包含的成員有：最終確認標識(簡稱：finalAckIndication)，開始序列號(簡稱：startingSequenceNum)，序列長度(簡稱：bitmapLen)和非壓縮的比特表(簡稱：uncompressedBitmap)；其中MAC_CTRL_PDCH_DATA_IND原語包含的成員有：最終確認標識(簡稱：finalAckIndication)，開始序列號(簡稱：startingSequenceNum)，是否啟用壓縮比特表(簡稱：compressBitmapFlag)，序列長度(簡稱：bitmapLen)和非壓縮的比特表(簡稱：uncompressedBitmap)，壓縮開始位置(簡稱：compressStartColorCode)，壓縮比特表(簡稱：compressBitmap)。4.根據權利要求3所述的一種移動通信系統中RLC和MAC層的實現方法，其特征在于：在上行方向，在MAC層和RLC層之間，定義了RLC發送DCH數據塊原語MAC_DCH_DATA_REQ和RLC發送PDCH數據塊的原語MAC_PDCH_DATA_REQ；其中MAC_DCH_DATA_REQ原語，該原語包含的成員有：RLC發送的數據塊(簡稱：macDchDataBlk)，以及RLC/MAC報頭需要的信息結構(簡稱：T_UplinkDchBlkHead)，在該結構中包含了：立即終止請求(簡稱：itr)，簡化的塊序列號(簡稱：reducedBlkSeqNum)，簡化的最后一個PDU大小(簡稱：reducedLastPartSize)，簡化的無線承載標識(簡稱：rr...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段紅光，羅一靜，鄭建宏，李玲欣，
申請(專利權)人：重慶郵電大學，
類型：發明
國別省市：重慶;50