實際查看RLC部分log難免要翻協議，查閱最多的就是相關參數的含義，反而RLC具體過程就沒有像當初閱讀時那樣特別關注了。其實清楚RLC參數含義，看38.322就沒那么困難。而RLC具體過程往往要用到相關參數，所以這里先看下相關參數含義及結構。這篇主要是RLC PDU，RLC Formats及其參數的含義， 收發過程中用到的變量，常量和定時器的總結，因而本篇筆記都是概念性描述，難免枯燥。

RLC PDU可以分為RLC data PDU和RLC control PDU。TM、UM 和 AM RLC entity使用RLC data PDU 來傳輸上層PDU(即 RLC SDU)。AM RLC entity使用RLC control PDU來執行ARQ過程。

Protocol data units

TMD PDU對應的是TM RLC entity傳送的PDCP PDU。

UMD PDU 對應的是UM RLC entity傳輸PDCP PDU。

AMD PDU 對應的是AM RLC entity傳輸PDCP PDU。

AM RLC接收端用STATUS PDU通知對端AM RLC成功接收到的RLC data PDU以及AM RLC的接收端檢測到丟失的RLC data PDU。

Formats and parameters

RLC PDU是一個bit string。下面會用表格表示bit string，其中第一及最高有效位對應的是表格第一行最左邊的bit，最后一個及最低有效位對應的是最后一行最右邊的bit；通常，bit string是從左到右讀取，然后按行的順序讀取。

RLC SDU是按8 bit 的倍數進行的對齊。RLC SDU從第一位開始就包含在RLC PDU 中,如下圖示。

TMD PDU的結構很簡單，只有Data field 不包含RLC headers。

UMD PDU由data field和UMD PDU header組成。UMD PDU header也是按照8 bit 進行的對齊。

如果UMD PDU包含的是一個完整的RLC SDU時，UMD PDU header只會包含SI和R field，沒有SN，換言之，帶SN的UMD PDU 對應的是RLC SDU的segement。

UM RLC entity會根據RRC 層參數配置成 6 bit SN 或 12 bit SN。對于 NR 側鏈路通信的組播和廣播，僅支持配置 6 bit SN 長度。只有當相應的 RLC SDU 被分段時，UMD PDU header才包含 SN 字段。攜帶 RLC SDU的第一段UMD PDU 在其header中不會攜帶 SO field。SO field的長度為 16 bits。

AMD PDU 由data字段和 AMD PDU header組成。AMD PDU header是按照8 bit 進行的對齊。

AM RLC entity根據RRC 層參數配置成 12 bit SN 或 18 bit SN。AMD PDU header的長度分別是兩個和三個bytes。

AMD PDU header會包含 D/C、P、SI 和 SN。僅當data字段對應的不是 RLC SDU segment的第一段時，AMD PDU header才包含 SO 字段，在這種情況下，SO 對應16 bits。

Parameters

下面是每個字段的定義，參數中的bit 第一個及最高有效位對應是最左邊的bit，最后一個及最不重要的位對應的是最右邊的bit。除非另有說明，這里的整數是以無符號整數的標準二進制編碼進行的。

Data filed對應元素是按照它們到達RLC entity發射端的順序映射的。

對于 TMD PDU、UMD PDU 和 AMD PDU，Data field大小的粒度是一個byte；最大data field大小對應的是PDCP PDU的最大size。

對于TMD PDU,只有RLC SDU可以映射到TMD PDU 的Data field，即TMD PDU不存在segment。

對于UMD PDU和AMD PDU，RLC SDU或segment都可以映射到Data field。

Sequence Number (SN) field對應12 bits或18 bits，用于指示相關RLC SDU 的SN值，對于AM RLC， sn是以RLC SDU為單位遞增的，即每個RLC SDU 有唯一的SN，一個RLC SDU 要進行分段，分段后的每個segment 的SN 和原始的RLC SDU SN 相同；對于UM RLC，segment RLC SDU才會有sn，sn也是逐一遞增的，換而言之，完整的RLC SDU 是沒有SN的，所以后面UM RLC entity接收端在處理數據時，要考慮UM PDU沒有SN的情況。sn的長度由RRC層參數sn-FieldLength配置。另外LTE RLC SN的規定和NR有很大不同，這里就不細說了，以免搞混，對比下38.322和36.322，順帶看下就清楚了。

SI field對應 2bits， 不同的value代表RLC SDU的不同情況，'00'代表是一個完整的RLC SDU；'01'代表是RLC SDU 的first segment；‘10’代表RLC SDU的last segment；'11'代表當前的AMD PDU對應的是RLC SDU的中間部分的segment。

SO field對應16 bits，SO field指示的是RLC SDU segment在原始RLC SDU中的位置。具體地，SO字段指示Data field中RLC SDU segment的第一個字節在原始RLC SDU中所對應的位置。原始 RLC SDU的第一個字節用SO 字段值“0000000000000000”表示，即從零開始編號。

Data/Control(D/C) field 對應1 bit，用于區分Control PDU(0)和Data PDU(1)。

Polling bit：P 字段對應1 bit，代表AM RLC entity發送端是否請求來自其對等 AM RLC entity的STATUS Report，value 0代表不需要Status report，value 1代表需要Status report。

R field對應 1bit，發送端要將R 設置為0，接收端也會忽略這個field

CPT field 對應3 bits，用于確定RLC control PDU的類型，只有值'000'有實際意義，對應STATUS PDU。

ACK_SN長度對應12 bits或 18 bits。從STATUS report的發送端來看，ACK_SN 字段指示下一個未收到的 RLC SDU 的 SN，且該 SDU沒有在 STATUS PDU 中報告為nack。當 AM RLC entity發送端收到一個 STATUS PDU時，其代表的內容是截至SN = ACK_SN 的RLC SDU為止目前所有收到的RLC SDU，當然要排除報NACK_SN的PDU，其包含具有NACK_SN、SOstart和SOend的部分RLC SDU，具有NACK_SN和NACK_range的RLC SDU以及具有NACK_SN、NACK range、SOstart和SOstart的部分RLC。SDU。很繁瑣的一段，后面到STATUS report的生成時，再具體看。

E1 對應1 bit，代表是否后面還會有一些列NACK_SN E1,E2,E3 bit位出現，E1 =0代表不會有，E1=1代表有。

NACK_SN對應 12 bits或18 bits，代表接收端當前認為是 lost的RLC SDU 的SN。

E2對應1 bit，用于指示后面是否還會有一系列的SOstart和SOend，E2=0指沒有 E2=1指有。

E3對應1 bit，用于指示NACK_SN后是否還有NACK range，value 0 代表沒有，value 1代表有。

NACK range field 對應8 bits，通常RLC SDU 連續整段的丟失時，才會用到，代表的是從NACK_SN(包含NACK_SN)開始連續lost RLC SDUs 的數目。

SOstart 字段與 SOend 字段組合在一塊使用，SOstart 字段對應16 bits，指示在 AM RLC entity接收端已檢測到丟失的 RLC SDU 部分，與NACK_SN=SN相關。 原始 RLC SDU 的第一個字節由 SOstart 字段值“0000000000000000”引用，即編號從零開始。具體地，SOstart字段以字節為單位指示原始RLC SDU內丟失部分的第一字節的位置。

當 E3 =0 時，SOend 字段連同SOstart 字段一起用于表示 RLC SDU SN = NACK_SN 在 AM 接收端檢測為丟失的部分。

具體地，SOend字段指示原始RLC SDU中以字節為單位的RLC SDU部分的最后一個字節的位置。原始 RLC SDU 的第一個字節由 SOend 字段值“0000000000000000”引用，即編號從零開始。特殊的 SOend 值“1111111111111111” 代表當前丟失的RLC SDU SN 的結尾對應的就是該RLC SDU 最后一個字節。

當E3為1時，SOend字段指示在AM RLC接收端檢測到丟失的SN=NACK_SN + NACK range - 1的RLC SDU部分。具體地，SOend字段指示原始RLC SDU中以字節為單位的RLC SDU部分的最后一個字節的位置。原始RLC SDU 的第一個字節由 SOend 字段值“0000000000000000”引用，即編號從零開始。特殊的 SOend 值“1111111111111111”用于指示 RLC SDU 的缺失部分包括到 RLC SDU最后一個字節的所有字節。

State variables

這里開始看下AM和UM RLC entity中使用的state variables，這些參數對于查看UE RLC 層數據的收發很重要，讀懂這些state variables就很容易看出RLC tx/rx的具體狀況。值得注意的是所有state variables和所有counters都是非負整數。

對于 12 bit SN，與 AM 數據傳輸相關的所有state variables的取值范圍為 04095，對于18 bit SN，取值范圍為 0262143。RLC協議中包含的與 AM 數據傳輸相關的狀態變量的所有算術運算均受 AM modules的影響(即12 bit SN 對應的最終值=[算術運算的值] modulo 4096 ；18 bit SN對應的最終值=[算術運算的值] modulo 262144)，不能超過各自的取值范圍。

與UM 數據傳輸相關的所有狀態變量對于 6 bit SN 可以采用 063 之間的值，對于 12 bit SN 可以采用 04095 之間的值。RLC協議中包含的與 UM 數據傳輸相關的狀態變量的所有算術運算均受 UM modules的影響(即6 bit SN 對應的最終值=[算術運算的值] modulo 64 ；12 bit SN對應的最終值=[算術運算的值] modulo 4096)。

當執行狀態變量或 SN值的算術比較時，應使用modulus base運算。

TX_Next_Ack 和 RX_Next 應分別假定為 AM RLC entity的發送端和接收端的modulus base。從所有涉及的值中減去該modulus base，然后執行絕對值比較(例如處于發送window中的SN：RX_Next <= SN < RX_Next + AM_Window_Size 的計算方式為 [RX_Next – RX_Next] mod 2^[sn-FieldLength] <= [SN – RX_Next] mod 2^[sn-FieldLength] < [RX_Next + AM_Window_Size – RX_Next] mod 2^[sn-FieldLength])，其中對于 12 bit SN 和 18 bit SN，sn-FieldLength分別為 12 或 18。

RX_Next_Highest – UM_Window_Size 應假定為接收 UM RLC entity的modulus base。從所有涉及的值中減去該模數基數，然后執行絕對比較(例如 處于接收窗中的SN ：RX_Next_Highest– UM_Window_Size) <= SN < RX_Next_Highest 的計算方式為 [(RX_Next_Highest– UM_Window_Size) – (RX_Next_Highest– UM_Window_Size)] mod 2[sn -FieldLength] <= [SN – (RX_Next_Highest– UM_Window_Size)] mod 2[sn-FieldLength] < [RX_Next_Highest– (RX_Next_Highest– UM_Window_Size)] mod 2[sn-FieldLength])，其中 6 bit SN 和 12 bit SN的sn-FieldLength分別為 6 或 12。

AM_Window_Size 代表的是AM RLC entity的發送端和接收端 window的size，12 bit SN ：AM_Window_Size=2048；18 bit SN:AM_Window_Size=131072。

UM_Window_Size代表的是 UM RLC entity接收端 window的size，用于UM reassemble window的確定，6 bit SN ：UM_Window_Size=32；12 bit SN ：UM_Window_Size=2048。

AM RLC

AM RLC entity 發送端有3個狀態變量：

(1) TX_Next_Ack 是代表ack狀態的變量，此狀態變量保存的是下一個按順序要接收positive ack的RLC SDU 的SN值，該變量對應的是傳輸窗的下邊緣。初始設置為 0，會在AM RLC entity收到 對RLC SDU 的SN = TX_Next_Ack的positive ack時進行更新。

(2)TX_Next代表的是發送狀態的變量，此狀態變量保存的是下一個新生成的 AMD PDU 的 SN 值。初始設置為 0，并且每當AM RLC entity構造一個SN= TX_Next 的 AMD PDU 并包含一個 RLC SDU 或一個 last segment RLC SDU 時，該變量就會更新。

(3)POLL_SN 代表Poll 發送狀態的變量，在設置 POLL_SN 時，該狀態變量保存的提交給MAC層的AMD PDU中最高 SN的值。初始設置為 0。

上面關于TX_Next的解釋，可能會有點疑惑，但是再結合下面這段描述應該就會比較清楚了。

當向MAC層提交包含segment RLC SDU 的 AMD PDU 時，AM RLC entity發送端應將AMD PDU的SN設置為相應RLC SDU的SN。這里可以看出，AMD PDU 的SN對應的是RLC SDU 的SN ，如果RLC SDU存在segment的話，其所有的segment的SN都是相同的。這里也是和LTE AM RLC處理有所不同的地方。

從PDCP收到的RLC SDU后，AM RLC entity應該將其與TX_Next的SN相關聯，然后將新生成AMD PDU的SN設置為TX_Next；之后TX_Next +1，指向下一個要產生的SN。

比如上圖RLC UL 發送出去了SN 1~6，其中只有SN 2和4 收到了對端RLC 的positive ack，這時候TX_Next_Ack=1 TX_Next=7,接下來通過對端RLC的STATUS PDU 收到了SN 1和5 的positive ack，UE發送了SN=7的RLC AMD PDU，那要更新發送窗，新發送窗的最低邊界TX_Next_Ack=3，而TX_Next=8；如果當前RLC向MAC層提交了包含poll的AMD PDU后，AM RLC entity發送端要將 POLL_SN 設置為提交給MAC層的 AMD PDU 中最高 的SN value，即POLL_SN=7。

AM RLC entity 發送端也有3個counter：

(1)PDU_WITHOUT_POLL：初始設置為 0。它計算的是最近的一個poll bit傳輸以后 UE發送AMD PDUs的數量。

(2)BYTE_WITHOUT_POLL：初始設置為 0。它計算自最近的一個poll bit發送以后 UE發送的data bytes數。上述兩個counter 用于RLC 發送端確定何時在AMD PDU中包含poll bit。

(3)RETX_COUNT：計算的是RLC SDU 或 RLC SDU segment的重傳次數。每個 RLC SDU 都會維護一個 RETX_COUNT計數器；這個counter不斷增加達到配置的maxRetxThreshold，就導致rlc max numRetx進而引起RLF。

(1)maxRetxThreshold:每個AM RLC entity的發送端使用該參數來限制RLC SDU 的重傳次數，包括segments。

(2) pollPDU:每個AM RLC entity的發送端使用該參數來觸發對每個 pollPDU PDU的poll。

(3) pollByte：每個 AM RLC entity的發送端使用此參數來觸發每個pollByte bytes的poll。

當AM RLC entity 發送端 PDU_WITHOUT_POLL >= pollPDU或BYTE_WITHOUT_POLL >= pollByte，就要在AMD PDU 中包含一個poll bit，peer AM RLC接收端收到后，就要出發STATUS report， 具體情況后面再說。下面是RRC層Counter和參數的配置結構。

sn-FieldLength的配置值得關注下， DRB 的sn-FieldLength的值只能通過reconfiguration with sync來改變。網絡側只能為 SRB 配置 SN-FieldLengthAM=size12，DRB 沒有上述限制。

如上圖實網配置，SRB1和SRB2 的sn-FieldLength都為 size12，而DRB size12和size18 都行。

AM RLC entity接收端有4個狀態變量：

(1)RX_Next代表接收狀態變量，該狀態變量保存最近一個按順序完全接收到RLC SDU SN 的下一個SN值，該變量對應的就是接收收窗的下邊緣。初始設置為 0，并且每當AM RLC entity接收到 RLC SDU的SN = RX_Next 時就會更新。

(2)RX_Next_Status_Trigger：t-Reassembly 狀態變量，該狀態變量保存的是觸發 t-Reassembly的 RLC SDU SN 的下一個 SN 值。

(3)RX_Highest_Status代表Max STATUS 傳輸狀態變量，當需要構建 STATUS PDU 時，該狀態變量保存的值可以由STATUS PDU中ACK_SN指示的SN。初始設置為 0。結合后面構造STATUS PDU ，設置ACK_SN的規定，如上黃色字體，就將ACK_SN 設置為沒有在STATUS PDU指示為丟失的SN，這個SN 對應的是下一個沒有收到的RLC SDU的SN。具體更新規則后面再看。

(4)RX_Next_Highest代表的是highest接收狀態變量，該狀態變量保存的是當前接收到的RLC SDU highest SN 的 下一個SN 值，初始設置為 0。

假如當前AM RLC 接收端 值收到了SN 1~6 RLC SDU，其中只有2和4收全了，那RX_Next=1，RX_Next_Highest=7，如果這時候收到了peer 發送端的 AMD PDU 帶poll bit =1，這時候就要生成STATUS report，根據規定ACK_SN對應的是沒有在STATUS PDU中指示為丟失的SN，這個SN 對應的是下一個沒有收到的RLC SDU 的SN，具體到這里RX_Highest_Status=7。

UM RLC

UM RLC entity發送端只有一個狀態變量：TX_Next代表UM 發送狀態變量，此狀態變量保存的是下一個新生成的UMD PDU segment的SN值。初始設置為0，并且在UM RLC entity向MAC 提交包括RLC SDU的 last segment的UMD PDU之后才會更新。這里又與AM RLC 的定義有所不同，只有UMD PDU 對應的是RLC SDU segment時才有sn，如果UM PDU對應的是完整的RLC SDU，UMD PDU 是沒有sn的。這樣的設定 從分析問題的角度看，是十分友好的，網絡狀況良好的情況下，UL grant十分充足，segment就可能比較少，進而SN的處理會少很多，UE處理起來也會稍微便捷些；網絡狀況不好的時候，UL grant通常不會給足，這時候segment會比較多，對應的UM PDU大多都會帶SN ，在檢查UE UL發送和DL接收時，通過SN分析UE收發也更能看出問題。

UM RLC entity 接收端有3個狀態變量：

(1)RX_Next_Reassemble 代表UM 接收狀態變量

此狀態變量保存的是仍認為在進行reassembly的最早的 SN 值。初始設置為 0。對于 NR sidelink 通信的組播和廣播，它初始設置為第一個接收到的包含 SN 的 UMD PDU 的 SN值。

(2)RX_Timer_Trigger 代表UM t-Reassembly 狀態變量，保存的是觸發t-Reassembly SN的下一個SN的值。

(3)RX_Next_Highest代表UM receive 狀態變量，保存的是當前UE收到的UMD PDUs中highest SN的下一個SN值，作為reassembly window的最高邊緣，初始設置為0。對于 NR sidelink 通信的組播和廣播，它初始設置為第一個接收到的包含 SN 的 UMD PDU 的 SN值。

假如RX_Next_Reassembly 仍處于reassembly window [RX_Next_Highest – UM_Window_Size,RX_Next_Highest)的范圍，上述場景RX_Next_Reassembly=1，RX_Next_Highest=7。

(1) t-PollRetransmit：由 AM RLC entity的發送端用來重傳poll使用。

(2) t-Reassembly：由 AM RLC entity和 UM RLC entity的接收端使用，用來檢測下層 RLC PDU 的丟失。如果 t-Reassembly 正在運行，則不應額外啟動 t-Reassembly，即每個 RLC entity只有一個 t-Reassembly可以在特定時間運行。

(3) t-StatusProhibit：由 AM RLC entity的接收端使用，在運行期間禁止傳輸 STATUS PDU。

幾個Timer 的工作原理，后面再具體看。

到這里本篇就結束。后面會針對RLC具體流程以及實際問題分析過程進行簡單總結，但是免不了要再回看上面的這些個參數定義。