Wie Datenpakete während eines LTE-Anrufgesprächs verworfen werden

Normalerweise ist die an der Funkschnittstelle verfügbare Datenrate niedriger als die an den Netzwerkschnittstellen verfügbare Datenrate. Wenn also ein Datendienst mit einer bestimmten Rate höher ist als die Datenrate der LTE-Funkschnittstelle, führt dies zu einer Pufferung im UE und im eNodeB. Dieser Puffer gibt dem Programmierer der MAC-Schicht eine gewisse Freiheit, die momentane Datenrate der physikalischen Schicht zu variieren, um sie an die aktuellen Bedingungen des Funkkanals anzupassen. Dank des Puffers werden Schwankungen der momentanen Datenrate beobachtet, indem nur eine instabile Übertragungsverzögerung angewendet wird.

Lossless handover in the downlink

Wenn jedoch die Datenrate über einen längeren Zeitraum die Rate überschreitet, die durch die Nutzung der von der Funkschnittstelle bereitgestellten Daten erreicht wird, kann es zu einer großen Anzahl von Datenpuffern kommen. Dies kann zu erheblichen Verlusten bei der Datenübertragung führen, ohne dass es zu Verlusten kommt, wenn die Übertragung nicht über den Träger erfolgt, oder zu übermäßigen Verzögerungen bei Echtzeitanwendungen.

Im festen Internet besteht eine der Aufgaben von Routern typischerweise darin, Pakete zu verwerfen, wenn der Index einer Datenanforderung die in einem Teil des Internets verfügbare Datenrate überschreitet. Eine Anwendung kann dann Paketverluste erkennen und ihre Datenrate an die verfügbare Rate anpassen. Ein typisches Beispiel ist die Handhabung des TCP-Übertragungsfensters: Wenn ein fehlendes Paket erkannt wird, wird das TCP-Übertragungsfenster reduziert und dadurch die verfügbare Rate angepasst. Auch andere Anwendungen wie Video- oder Sprachanrufe über IP können verlorene Pakete beispielsweise über RTCP-Feedback (Realtime Transport Control Protocol) erkennen und die Datenrate entsprechend anpassen.

Damit diese Mechanismen funktionieren und eine übermäßige Verzögerung verhindert wird, wird die integrierte PDCP-Schicht für LTE verworfen. Diese Funktion basiert auf dem Drop-Timer, wobei für jede PDCP-SDU, die von höheren Schichten im Sender empfangen wird, ein Timer gestartet wird. Wenn die Übertragung der PDCP-SDU im UE noch nicht begonnen hat, wird nach Ablauf des Timers die PDCP-SDU verworfen. Wenn der Timer auf einen geeigneten Wert für das erforderliche QoS-Funkgerät eingestellt ist, kann dieser Mechanismus verhindern, dass übermäßige Verzögerungen und Warteschlangen beim Sender verworfen werden.

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