[发明专利]一种LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法

权利要求书

1.一种LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法，跨层ARQ模块位于终端与网关的虚拟网卡和实际物理网卡之间，其特征在于：在终端与网关的数据链路层和网络层之间分别添加虚拟网卡，对上为应用层虚拟一个固定IP，对下屏蔽底层不同物理链路的影响；其实现包含以下步骤：

（A）发送端

发送端维护一个发送窗口，发送窗口在循环队列中移动，其长度固定为循环队列的一定比例；发送窗口中数据包的状态分为三种：NOT_SEND，即未发送；SEND_NOT_RESPONSE，即已发送但未收到确认；SEND_AND_RESPONSE，即已发送且收到确认；

发送端包含发送数据包、接收确认字符(ACK)信息、更新发送状态三个并行的处理流程；

（B）接收端

接收端维护一个接收窗口，接收窗口在循环队列中移动，其长度固定为循环队列的一定比例；此外，接收端还要维护一个确认等待队列，确认等待队列包括若干个记录节点，确认等待队列的每个记录节点记录一个已经正确接收或检测到丢失但是还没有来得及被确认的数据包的序号和该数据包到达或发现丢失的时间戳；该确认等待队列是按照数据包序号正确接收或发现丢失的时间顺序排列的，最先正确接收或检测到丢失的数据包的记录在队列的最前面；数据接收端每次正确接收到数据包时检测是否有丢失的数据包，如果有丢帧则将一个或者多个丢失的数据包的序号和当前时间戳插入到确认等待队列，再将正确接收的数据包序号和当前时间戳插入到确认等待队列；否则直接将正确接收的数据包序号和当前时间戳插入到确认等待队列；接收端反馈的ACK信息帧格式包括：位图类型、SN号和位图；

接收端包含三个并行的处理流程：接收数据包、构造并发送ACK帧、维护ACK确认等待队列。

2.根据权利要求1所述的LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法，其特征在于：发送窗口长度、接收窗口长度分别为循环队列的1/2。

3.根据权利要求1或2所述的LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法，其特征在于：所述发送端的发送数据包处理流程的具体步骤为：

（1.1）从虚拟网卡提供的缓冲区中读取一定数目的IP数据包，并写入发送窗口所在的循环队列；

（1.2）在发送窗口中，从下边沿开始，依次读取固定数目个状态为NOT_SEND且不为空的IP数据包进行发送，同时启动发送定时器，将发送次数加一，记录相应数据包的SN号，将其状态置为SEND_NOT_RESPONSE。

4.根据权利要求1或2所述的LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法，其特征在于：所述发送端的接收ACK信息处理流程的具体步骤为：

（2.1）接收ACK反馈，判断ACK信息所对应的SN号是否落在发送窗口内，若不是，则返回；若是，则获得该ACK在发送窗口中的相对位置；

（2.2）根据ACK在发送窗口的位置，更新发送窗口中正确接收的数据包的状态为SEND_AND_RESPONSE，未能够正确接收的数据包则设置成NOT_SEND，准备重传；

（2.3）将发送窗口下边沿移动到第一个状态不为SEND_AND_RESPONSE的数据包上，同时更新已发送数据包的数目。

5.根据权利要求1或2所述的LTE-WLAN异构无线网络系统中的跨层ARQ方法，其特征在于：所述发送端的更新发送状态处理流程的具体步骤为：

检查发送窗口中状态为SEND_NOT_RESPONSE的数据包对应的发送定时器以及发送次数，若定时器超时，则将该数据包的状态置为NOT_SEND；若发送次数超过最大重传次数，则将该数据包的状态置为SEND_AND_RESPONSE。