1、1 RLC 架构RLC 实体从 /向上层（RRC for CCCH, PDCP otherwise）接收/发送 RLC SDUs，向/ 从底层发送/接收与对等 RLC 实体间的 RLC PDUs。RLC PDU 包括 RLC 数据 PDU 和控制 PDU 两类。如果一个 RLC 实体从与上层间的一个独立的 SAP 中接收到 RLC SDUs 后，RLC 将其转化为 RLC 数据 PDUs，然后通过一个独立的逻辑信道递交给底层。如果一个 RLC 实体从底层某个独立的逻辑信道上接收到 RLC 数据 PDUs，然后将其转化为 RLC SDUs，并通过与上层间某个独立的 SAP 递交给上层。如果一个
2、RLC 实体向/从底层发送/接收到 RLC 控制 PDUs，则通过的通道发送/接收RLC数据 PDU 相同。RLC 实体可以以下列三种模式实现数据的传输：TM（透明模式） ，UM（非确认模式）或者 AM（确认模式） 。根据这三类传输模式，RLC 实体可以分为 TM RLC 实体，UM RLC 实体或者 AM RLC 实体。r a d i o i n t e r f a c el o w e r l a y e r s( i . e . M A C s u b l a y e r a n d p h y s i c a l l a y e r )t r a n s m i t t i n gT
3、M R L C e n t i t yt r a n s m i t t i n gU M R L C e n t i t yA M R L C e n t i t yr e c e i v i n gT M R L C e n t i t yr e c e i v i n gU M R L C e n t i t yr e c e i v i n gT M R L C e n t i t yr e c e i v i n gU M R L C e n t i t yA M R L C e n t i t yt r a n s m i t t i n gT M R L C e n t i t
4、yt r a n s m i t t i n gU M R L C e n t i t yl o w e r l a y e r s( i . e . M A C s u b l a y e r a n d p h y s i c a l l a y e r )u p p e r l a y e r ( i . e . R R C l a y e r o r P D C P s u b l a y e r )u p p e r l a y e r ( i . e . R R C l a y e r o r P D C P s u b l a y e r )e N BU ES A P b e t
5、 w e e nu p p e r l a y e r sl o g i c a l c h a n n e ll o g i c a l c h a n n e lS A P b e t w e e nu p p e r l a y e r s图 1 RLC 子层模型对于所有 RLC 实体（包括 TM、UM 、AM RLC 实体）：1） 支持字节对齐的可变尺寸的 RLC SDUs2） 只有当底层（MAC）通知可以发送，RLC 才会组成 RLC PDUs 递交给底层1.1 TM RLC 实体TM RLC 实体用于发送 /接收逻辑信道 BCCH, DL/UL CCCH 和 PCCH 上的 RLC
6、 PDUs。T r a n s m i s s i o nb u f f e rT r a n s m i t t i n g T M - R L C e n t i t yT M - S A Pr a d i o i n t e r f a c eR e c e i v i n g T M - R L C e n t i t yT M - S A PU E / E N B E N B / U EB C C H / P C C H / C C C H B C C H / P C C H / C C C H图 2 双 TM 实体模型TM 实体发送/接收 TM 模式的 RLC 数据 PDU：TMD
7、 PDUTM RLC 发送实体：当一个发送 TM RLC 实体将 RLC SDUs 组成 TMD PDUs 时，不会分段也不会级联，且不会在 TMD PDUs 中包含任何的 RLC 头。TM RLC 接收实体：当一个 TM RLC 接收实体收到 TMD PDUs，将其（即 RLC SDUs）递交给上层1.2 UM RLC 实体UM RLC 实体用于发送/ 接收逻辑信道 DL/UL DTCH 上的 RLC PDUs。T r a n s m i s s i o nb u f f e rS e g m e n t a t i o n &C o n c a t e n a t i o nA d d R
8、 L C h e a d e rT r a n s m i t t i n g U M - R L C e n t i t yU M - S A Pr a d i o i n t e r f a c eR e c e i v i n g U M - R L C e n t i t yU M - S A PU E / E N B E N B / U ED T C H D T C HR e c e p t i o nb u f f e r & H A R Q r e o r d e r i n gS D U r e a s s e m b l yR e m o v e R L C h e a d
9、e r 图 3 双 UM 实体模型UM 实体发送/接收 UM 模式的 RLC 数据 PDU：UMD PDUUM RLC 发送实体：UM RLC 实体将 RLC SDUs 形成 UMD PDUs 时，需要：1） 分段和/或级联 RLC SDUs，这样 UMD PDUs 就可以和某个发送时机内底层指示的RLC PDU(s)大小相匹配了2） 需要在 UMD PDU 里包含相关的 RLC 头UM RLC 接收实体：当 UM RLC 接收实体收到 UMD PDUs 后，将：1） 检查 UMD PDUs 是否重复接收，如果重复则丢弃2） 如果接收是乱序的，则需要重排序3） 在底层检测 UMD PDUs 是
10、否丢失，避免额外的重排序时延4） 将重排序过的 UMD PDUs 重组为 RLC SDUs（不包括已经检测到丢失的）5） 丢弃接收到的无法重组为一个 RLC SDU（由于某些相关的 UMD PDU 丢失）的 6） UMD PDUsRLC 重建的时，UM RLC 接收实体将：7） 将乱序接收到的 UMD PDUs 重组后递交给上层8） 丢弃剩余的无法重组为 RLC SDUs 的 UMD PDUs9） 初始化相关的状态变量，停止相关的定时器1.3 AM RLC 实体AM RLC 实体用于发送/接收逻辑信道 DL/UL DCCH or DL/UL DTCH 上的 RLC PDUs。T r a n s
11、 m i s s i o nb u f f e rS e g m e n t a t i o n &C o n c a t e n a t i o nA d d R L C h e a d e r R e t r a n s m i s s i o n b u f f e rR L C c o n t r o lR o u t i n gR e c e p t i o nb u f f e r & H A R Q r e o r d e r i n gS D U r e a s s e m b l yD C C H / D T C H D C C H / D T C HA M - S A PR
12、 e m o v e R L C h e a d e r 图 4 一个 AM RLC 实体模型AM RLC 实体发送/ 接收 RLC 数据 PDU：AMD PDU；AMD PDU 分段AM RLC 实体发送/ 接收 RLC 控制 PDU：STATUS PDU发送侧：当发送侧将 RLC SDUs 转换为 AMD PDUs 时，需要：分段和/或级联 RLC SDUs，这样 AMD PDUs 就可以和底层指示的 RLC PDU(s)总大小相匹配发送侧支持 RLC 数据 PDUs 的重传（ARQ）：1） 如果重传的 RLC 数据 PDU 和某个发送时机内底层指示的总大小不匹配，则将 RLC 数据 PD
13、U 重分段为 AMD PDU segments2） 重分段的格式不受限制在发送 AMD PDUs 或者重 AMD PDU segments 时都需要在 RLC 数据 PDU 里添加相关的 RLC 头接收侧：收到 RLC 数据 PDUs 后，将1） 检测接收到的 RLC 数据 PDUs 是否重复，如果重复则丢弃2） 如果接收到的数据包乱序，则重排序3） 底层检测是否有丢失的 RLC 数据 PDUs，如果有则请求对等 RLC 实体进行重传4） 将乱序的 RLC 数据 PDUs 重组为 RLC SDUs，并将其按序递交给上层当 RLC 重建时，接收侧的 AM RLC 实体将：1）将乱序的 RLC 数
14、据 PDUs 重组为 RLC SDUs，并将其按序递交给上层2）丢弃剩余的无法重组为 RLC SDUs 的 RLC 数据 PDUs3）初始化相关的状态变量，停止相关定时器2RLC 提供的服务提供给上层（即 RRC 或者 PDCP）的服务：1） TM 数据传输2） UM 数据传输3） AM 数据传输，包括指示上层发送成功期望底层提供的服务：1） 数据传输2） 发送时机通知，以及在该发送时机内能够发送的 RLC PDU(s)的总大小3RLC 实体的功能1）上层 PDUs 传输2）AM 数据传输时，通过 ARQ 进行错误检查3）UM 和 AM 数据传输时，进行级联、分段和重组4）AM 数据传输时，重
15、组 RLC 数据 PDUs5）UM 和 AM 数据传输时，对 RLC 数据 PDUs 进行重排序6）UM 和 AM 数据传输时，重复检查7）UM 和 AM 数据传输时，RLC SDU 丢弃8）RLC 重建9）协议错误检查和恢复4可以进行发送的数据1）还没有包含在一个 RLC 数据 PDU 内的 RLC SDUs 或者分段2）pending 住待重传的 AM 模式 RLC data PDUs, or portions如果需要发送一个 STATUS PDU，且 status prohibit timer 没有运行或者已经超时，则UE 将在下个发送时机内估算 STATUS PDU 的大小，并认为是一
16、个可以发送的数据。5数据传输流程5.1 TM 数据传输发送操作当发送一个新 TMD PDU 给底层时，RLC TM 发送实体将不做任何修改把该 RLC SDU发送给底层；接收操作从底层接收到一个新的 TMD PDU 时，TM RLC 接收实体也将不做任何修改把该 PDU递交给上层。5.2 UM 数据传输UM RLC 实体相关变量发送实体1） VT(US)下次将要生成的 UMD PDU 的 SN。初始值为 0，当 UM RLC 实体发送了一个 SN = VT(US)的 UMD PDU 后该参数被更新接收实体1）VR(UR)：UM 接收状态变量被考虑重排序的 UMD PDU 中最早的一个 SN，初
17、始值为 02）VR(UX)：UM t-Reordering 状态变量触发 t-Reordering 的 UMD PDU 之后的 UMD PDU 的 SN3）VR(UH)：UM 最高已接收的状态变量在所有已经接收的 UMD PDUs 中 SN 最高的 UMD PDU 之后的 UMD PDU 的 SN，该值为重排序窗口的最高边界。初始值为 04）UM_Window_Size定义了可以被接收的 SNsThis constant is used by the receiving UM RLC entity to define SNs of those UMD PDUs that can be rece
18、ived without causing an advancement of the receiving window. UM_Window_Size = 16 when a 5 bit SN is configured and UM_Window_Size = 512 when a 10 bit SN is configured.发送操作当发送一个新的 UMD PDU 给底层时，UM RLC 发送实体把该 UMD PDU 的 SN 置为VT(US)，然后把 VT(US)加 1接收操作UM RLC 接收实体将根据状态变量 VR(UH)维护一个重排序窗：1） 如果(VR(UH) UM_Windo
19、w_Size) current VR(UR)（还没有接收到的）第一个 UMD PDU 的 SN2）将 SN VR(UR)，开启 start t-Reordering；将 VR(UH)设置为 VR(UX)t-Reordering 超时后的处理1）更新 VR(UR)为 SN = VR(UX)（还没有被接收）的第一个 UMD PDU 的 SN2）将 SN VR(UR)：开启 t-Reordering把 VR(UH)设置为 VR(UX)5.3 AM 数据传输相关参数发送侧1）VT(A) ：确认状态变量下一个需要被正确确认的 AMD PDU 的 SN，作为发送窗口的最低边界。初始值为 0，当收到一个 S
20、N = VT(A)的 AMD PDU 的正确确认后更新该参数2）VT(MS)：最大发送状态参数该参数值等于 VT(A) + AM_Window_Size，为发送窗口的最高边界3）VT(S) ：发送状态参数分配给下一个将要生成的 AMD PDU 的 SN，初始值为 0，只要发送了一个 SN= VT(S)的 AMD PDU 后，该值便会更新4）POLL_SN：轮询发送状态变量该变量值等于最近一次发送的 P 位置 1 的 RLC 数据 PDU 的 SN，初始值为 0接收侧1）VR(R)：接收状态变量变量值为最后一个顺序接收到的 AMD PDU 的下一个 PDU 的 SN，作为接收窗口的最低边界。初始
21、值为 0，当收到 SN= VR(R)的 AMD PDU 时，该值更新2）VR(MR)：最大可接收状态变量等于 VR(R) + AM_Window_Size，接收窗外第一个 PDU 的 SN，作为接收窗的最高边界3）VR(X) ：t-Reordering 状态变量等于触发 t-Reordering 的 RLC 数据 PDU 的下一个 PDU 的 SN4）VR(MS)：最大 STATUS 发送状态变量当需要构造一个 STATUS PDU 的时候，该值等于可以被“ACK_SN”指示的 SN 的最大值5）VR(H) ：最高接收状态变量已经接收到的 RLC 数据 PDUs 中的 SN 最高值，初始值为
22、06）POLL_SN：轮询发送状态参数等于最近一次发送的 P 位指示为 1 的 RLC 数据 PDU 时的 VT(S)-1，初始值为 0发送操作AM RLC 实体优先发送 RLC 控制 PDUs，其次才是 RLC 数据 PDUs；优先发送重传 RLC数据 PDUs，其次才是新的 AMD PDUs。AM RLC 实体的发送侧根据状态变量 VT(A)和 VT(MS)维护一个发送窗口：- 如果 VT(A) current VR(MS)（没有接收完所有分段）的 AMD PDU 中的第一个 PDU 的 SN- 如果 x = VR(R)- 如果 SN=VR(R)的所有分段都已经接收到则- 更新 VR(R)
23、为没有接收到所有分段（ SN current VR(R)）的第一个 AMD PDU 的SN- 将 VR(MR)更新为 VR(R) + AM_Window_Size- 重组落在接收窗外的 AMD PDU 的任意分段以及 SN = VR(R)的按序分段，取掉 RLC头，按序将重组后的且之前没有递交过的 RLC SDUs 递交给上层- 如果 x = VR(H)更新 VR(H)为 x+ 1- 如果 t-Reordering 正在运行如果 VR(X) = VR(R)或者 VR(X)落在接收窗外，则停止并复位 t-Reordering- 如果 t-Reordering 不在运行（包括因上述原因而被停止）如
24、果VR (H) VR(R)开启t-Reordering设置VR(X)为VR(H)当 t-Reordering 超时后，AM RLC 实体的接收侧将- 将 VR(MS)更新为 SN current VR(MS)（没有接收完所有分段）的 AMD PDU 中的第一个 PDU 的 SN- 如果 VR(H) VR(MS)- 停止 t-Reordering- 设置 VR(X)为 VR(H)6ARQ 过程该过程仅用于 AM 模式6.1 重传AM RLC 实体的发送侧可能收到对等 AM RLC 实体发送的非确认包（STATUS PDU） ，错误确认一个 AMD PDU 或者一个 AMD PDU 的一部分当收到
25、一个非确认包后，如果相关 PDU 的 SN 在 VT(A) = pollPDU 或者 BYTE_WITHOUT_POLL = pollByte则在 RLC 数据 PDU 里包含一个 poll当重组了一个新的 AMD PDU 或者 AMD PDU 分段，则发送侧将：- 如果在发送了 RLC 数据 PDU 后，发送缓存和重传缓存就变空了（不包含已经发送出去正在等待确认的数据包） ，或者- 如果发送了 RLC 数据 PDU 后没有新的 RLC 数据 PDU 可以被发送（例如窗停止）则在 RLC 数据 PDU 里包含一个 poll当在一个 RLC 数据 PDU 里包含一个 poll 时，发送侧将：-
26、将 RLC 数据 PDU 的 P 域置为 1- 将 PDU_WITHOUT_POLL 设置为 0- 将 BYTE_WITHOUT_POLL 设置为 0当把一个带 P 位的数据包递交给底层后，如果需要的话增加 VT(S)，发送侧将：- 设置 POLL_SN 为 VT(S) 1- 如果 t-PollRetransmit 没有运行，则开启 t-PollRetransmit- 否则，重新开启 t-PollRetransmit6.2.2 收到状态报告当 RLC AM 实体收到发送侧的一个状态报告后，如果状态报告中包含对 SN 等于POLL_SN 的 PDU 的正确或者错误确认，则如果 t-PollRet
27、ransmit 正在运行，则停止 t-PollRetransmit.6.2.3 t-PollRetransmit 超时t-PollRetransmit 超时后，发送侧：- 如果在发送了 RLC 数据 PDU 后，发送缓存和重传缓存就变空了（不包含已经发送出去正在等待确认的数据包） ，或者- 如果发送了 RLC 数据 PDU 后没有新的 RLC 数据 PDU 可以被发送（例如窗停止）则将 SN = VT(S) 1 的 AMD PDU 认为是重传或者认为被重传的 PDU 没有被正确确认- 在这个 PDU 中包含一个 poll，之后的处理同 6.2.16.3 状态报告为了对 RLC PDUs 或者其
28、中的一部分进行正确或者错误确认，AM RLC 实体将给它的对等AM RLC 实体发送 STATUS PDUs。RRC 配置是否使用状态禁止功能，触发状态报告：- 当从底层收到一个 SN=x，且 P 位设置为 1 的数据 PDU 后，接收侧将：- 如果满足丢弃条件，则丢弃该数据 PDU- 如果 x = VR(MR)则触发状态报告- 否则，延迟触发时间，直到 x = VR(MR).状态包在 HARQ 重排序后发送当发现一个 RLC 数据 PDU 接收失败后，t-Reordering 超时时，接收侧将触发状态报告T_reordering 超时后会触发 VR(MS)更新、发送一个状态报告，当状态报告的
29、发送要在VR(MS)更新之后如果触发了状态报告，接收侧将：- 如果 t-StatusProhibit 没有在运行，在第一个收到底层指示发送时机时，构造一个STATUS PDU，并递交给底层- 否则，t-StatusProhibit 超时后，当底层第一次指示发送时机时，构造一个 STATUS PDU（即使在 t-StatusProhibit 运行期间已经触发过多次） ，并递交给底层当一个 STATUS PDU 已经递交给底层后，接收侧将开启 t-StatusProhibit当构造了一个 STATUS PDU 时：- 对于 VR(R) = SN VR(MS)，且还没有接收全的 PDU，按照 SN
30、递增的顺序以及字节分段递增的顺序，从 SN = VR(R)开始，到对于没有接收到任意字节分段的 AMD PDU，在 STATUS PDU 中包含一个设置为该PDU SN 的 NACK_SN对于由连续字节分段组成，但是还没有接收到的 PDU，在 STATUS PDU 中包含NACK_SN、SOstart 、SOend- 将 ACK_SN 设置为下一个还没有收到的、且没有在状态包中被指示丢失的 RLC 数据PDU7SDU 丢弃过程当上层（PDCP）指示丢弃一个特殊的 RLC SDU 时，AM RLC 发送实体或者 UM RLC发送实体将丢弃指示的 RLC SDU（如果该 SDU 中没有映射到已经接
31、收到的 PDU 中的分段）8重建过程RLC 重建由 RRC 请求，该功能可以应用到 AM、UM 以及 TM RLC 实体当 RRC 指示 RLC 实体需要进行重建时，RLC 实体将：如果是一个 TM RLC 发送实体，则丢弃所有的 RLC SDUs如果是一个 UM RLC 接收实体，则如果可以的话，将 SN VR(UH)的 UMD PDUs 重组为 RLC SDUs，去掉 RLC 头，将所有已经重组的且之前还没有递交的 RLC SDUs，按照RLC SN 的升序递交给上层；丢弃所有剩余的 UMD PDUs如果是发送 UM RLC 实体，则丢弃所有 RLC SDUs如果是 AM 实体：- 在接收侧将 SN VR(MR)的 AMD PDUs 重组为 RLC SDUs，去掉 RLC 头，将所有已经重组的且之前还没有递交的 RLC SDUs，按照 RLC SN 的升序递交给上层- 接收侧丢弃剩余的 AMD PDUs 和字节分段- 发送侧丢弃所有的 RLC SDUs 和 AMD PDUs- 丢弃所有的 RLC 控制 PDUs停止并复位所有定时器，将所有状态变量复位为初始值
