1. General

1.1 RLC Archetecture

RLC entities

RRC控制RLC的配置

RLC子层的功能主要由RLC实体(entities)表现。 在通信过程中，gNB和UE端各有一个RLC entity。

RLC PDU既可以是 RLC data PDU，也可以是 RLC control PDU

RLC entity有3种mode：

1. AM
2. UM
3. TM

在UM和TM mode下，RLC entity既是发送实体也是接收实体。
在AM mode下，RLC entity有发送端和接收端。

发送部分的功能为：接收上层的SDU，通过下层将PDU传给另一设备上的对等实体。
接收部分反之。

将RLC SDU构造成RLC PDU不需要下层的通知就可以直接进行。
在AM和UM mode下，根据下层的通知，RLC SDU可能会被分段，用多个RLC PDU来传输。

先将SDU组装成PDU，与之后可能将SDU分段再用PDU传输，这两者并不冲突。
在实际的组装PDU实现中，PDU数据域并不是简单的copy SDU数据并组装(这样buffer不够用)，而是通过指针引用内存中的数据。如果之后要分段，只需要改一下offset即可。

仅当收到下层的通知(transmission opportunity)时，RLC PDU才会被传送到下层。

TM RLC entity

TM mode 下的 RLC entity 可在BCCH, CCCH, PCCH逻辑信道上收/发 RLC PDU。

TM RLC entity 只会在遇到以 TMD PDU 为内容的 RLC data PDU时，才会进行收/发。

UM RLC entity

可在 DTCH上收/发消息

• 发：
  • 为每个 RLC SDU 生成 UMD PDU，在其中加上 RLC header.
  • 当收到下层关于传输机会(transmission opportunity)的通知时，若需要，会将 RLC SDU 分段以满足下层对于PDU大小的规定。
• 收：
  • 检查传输损失
  • 重组SDU，若重组好则尽快发往上层。
  • 当由于传输问题无法被正常重组进某个SDU时，丢弃PDU

AM RLC entity

可在 DCCH 或 DTCH 上收/发消息。
AM RLC 是唯一收/发 RLC control PDU 的，其内容为： STATUS PDU

• 发：
  • 支持重传
    • 若对SDU的分段不符合下层在一传输机会下对于PDU传输大小的规定，则AM RLC entity可对SDU重新分段。
    • 重新分段的次数不受限制。
  • 为每个RLC SDU(或段)生成 AMD PDU，在其中加上RLC header
• 收：
  • 检查是否重复接收，若是，丢弃重复的。
  • 检查在下层传输时是否有丢失，若是，向对等实体请求重传。
  • 重组SDU，若重组好则马上传给上层 (RLC实体的接收端不会缓存完整的SDU)。

1.2 Services

RLC向上层提供的服务： TM, UM, AM mode下的data transfer。
RLC向下层请求的服务：

• data transfer
• 关于传输机会的通知，以及在传输机会中RLC PDU大小的限制。

1.3 Functions

RLC子层支持的功能有：

• 上层PDU的传输
• AM mode下，用ARQ纠错
• AM, UM mode下，对RLC SDU的分段和重组。
• AM mode下，对RLC SDU段的重新分段。
• AM mode下，发现重复数据。
• AM, UM mode下，RLC SDU的丢弃
• RLC 重新建立
• AM mode下，对协议检错。

2. Procedures

2.1 RLC entity handling

RLC entity establishment

当上层请求RLC entity建立，则UE需要：

• 建立RLC entity;
• 将RLC entity的状态变量初始化；
• 按照2.2小节的流程进行。

RLC entity re-establishment

当上层请求RLC entity的重建立，则UE需要：

• 丢弃所有RLC SDU和段，RLC PDU；
• reset timers；
  按照2.2小节的流程进行

RLC entity release

当上层请求RLC entity释放，则UE需要：

• 丢弃所有RLC SDU和段，RLC PDU；
• 释放RLC entity

2.2 Data transfer procedures

TM data transfer

• 发送：当发送一个新的TMD PDU到下层时，负责发送的TM RLC entity应该：
  • 发送RLC SDU到下层，不做任何修改。
• 接收：当从下层接收一个新的TMD PDU时，负责接收的TM RLC entity应该：
  • 传递TMD PDU到上层，不做任何修改

UM data transfer

Transmit

当发送一个UMD PDU到下层时，负责发送的RLC entity应该：

• 若UMD PDU包含RLC SDU的一个段，设SN(sequence number)为TX_Next；
• 若UMD PDU包含的段映射到RLC SDU的最后一byte，则TX_Next+1。

Receive

概述
UM RLC实体应该根据状态变量 RX_Next_Highest维护一个重组窗口，范围为 [RX_Next_Highest - UM_Window_Size , RX_Next_Highest)

当从下层接收到一个UMD PDU时，UM RLC实体应：

• 要么将UMD PDU去掉RLC header后传到上层，要么丢弃UMD PDU，要么将其放入reception buffer
• 若接收的UMD PDU被放入reception buffer，则
  更新状态变量，重组并传递RLC SDU给上层，并根据需要 start/stop t-Reassembly
• 若t-Reassembly超时，则UM RLC 实体应：
  更新状态变量，丢弃RLC SDU段并根据需要启动t-Reassembly

• RX_Next_Reassembly：当前等待重组的最早一个PDU的SN值。接收端默认SN小于该值的包都已被成功接收了。
• RX_Time_Trigger：保存了触发t-Reassembly的PDU的SN值的下一个SN。当启动t-Reassembly时，说明有小于该SN的PDU还未收到，此时需要等待这些PDU以便进行重排序。
• RX_Next_Highest：保存所有已接收的PDU中，最高的SN+1。该值对应reassembly window的上边界。

当一个UMD PDU从下层被接收，则UM RLC实体应：

• 若该UMD PDU不包含SN（说明这是个完整包），则去掉RLC header，将RLC SDU发给上层
• 若SN值落在 [ RX_Next_Highest - UM_Window_Size , RX_Next_Reassembly) 范围内，则出窗，将PDU丢弃
• 否则，将PDU放入reception buffer

为什么UM敢把落在特定范围内叫做“出窗”？因为UM没有重传，sn永远是向前走的，不可能落在窗口的左侧。
落在窗口左侧的pdu会被视为正常包接收，并移动窗口。

当一个SN = x 的 UMD PDU 放入 Reception buffer时，接收端会按照下列步骤操作：

1. 若至此SN = x 的SDU的所有byte都已收到，则去掉RLC header，并将SDU重组传给上层。

2. 若x = RX_Next_Reassembly，则更新RX_Next_Reassembly为目前下一个最早的SN值。

3. 若x大于RX_Next_Highest，则RX_Next_Highest设为x+1，相应地 reassembly window也向前移。 因为前移而落到reassembly window之外的PDU，将被丢弃。
   若前移后RX_Next_Reassembly也落到重组窗口外，则将其值更新为 大于等于RX_Next_Highest - UM_Window_Size，但还未被重组并传往上层的最早一个SN值。

4. 若t-Reassembly正在运行

   • 如果RX_Timer_Trigger <= RX_Next_Reassembly，或者;
   • RX_Timer_Trigger落在reassembly window之外并且不等于RX_Next_Highest;
   • RX_Next_Highest = RX_Next_Reassembly + 1，且SN = RX_Next_Reassembly的SDU已收齐;
     则停止并重置t-Reassembly

5. 若t-Reassembly没有运行(包括因为前面步骤导致的停止运行)，且

   • RX_Next_Highest > RX_Next_Reassembly+1（即至少还有一个 SN < RX_Next_Highest没收到，应启动定时器等待未接收的PDU）
   • RX_Next_Highest = RX_Next_Reassembly + 1，且SN = RX_Next_Reassembly的SDU没收齐;
     则启动t-Reassembly，并将RX_Timer_Trigger设置为RX_Next_Highest。

当t-Reassembly超时，则：

• 将RX_Next_Reassembly更新为不小于RX_Timer_Trigger，且未重组的第一个SN值。
• 丢弃所有SN < 新RX_Next_Reassembly的PDU。
• 若此时RX_Next_Highest >= RX_Next_Reassembly+1，且SN = RX_Next_Reassembly的SDU没收齐;
  则启动t-Reassembly，并将RX_Timer_Trigger设置为 RX_Next_Highest