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La capa RLC proporciona la segmentación y retransmisión de la información. Puede operar en tres modos: modo transparente (Tr), modo conocido (AM) y modo desconocido (UM). La capa RLC asegura que la información sea transmitida de manera correcta y retransmite aquellos paquetes que la capa física fue incapaz de enviar correctamente.

Las principales funciones de la capa RLC son [8]:

• Segmentación y reensamble. Esta función realiza la segmentación y reensamblaje de PDUs de longitud variable de capas superiores en unidades RLC de carga útil (RLC PU)

de menor tamaño. El tamaño se determina de acuerdo a la tasa de bit más pequeña para servicio. Para los servicios de tasa variable se deben transmitir varias RLC PDUs en el mismo intervalo de tiempo de la transmisión cuando se utilice cualquier tasa de bit más grande que la de menor tamaño.

• Concatenación. Si el contenido de RLC SDU (RLC Service Data Unit) no ocupa un número entero de RLC PDUs, el primer segmento del siguiente RLC SDU se debe colocar dentro del RLC PDU en conjunto con el RLC SDU previo.

• Relleno. Cuando no se lleva a cabo la concatenación y los datos a ser transmitidos no ocupan una RLC PDU del tamaño dado, los datos restantes se completan con bits de relleno.

• Transferencia de datos. La capa RLC permite la transferencia de información en los modos conocido, desconocido y transparente. La transferencia de los datos está controlada por los requerimientos QoS (Quality of Service).

• Corrección de errores. Se ofrece la corrección de errores mediante la retransmisión al transferir la información en el modo conocido.

• Detección duplicada. Esta función detecta si las RLC PDUs recibidas están duplicadas y se asegura que la PDU resultante de capas superiores sea entregada solamente una vez a la siguiente capa.

• Control de flujo. Permite al receptor RLC controlar la tasa para que la entidad que transmite puede enviar la información.

• Verificación del número de secuencia (Modo de transferencia de información en el modo desconocido). Garantiza el reensamblaje de PDUs y proporciona un promedio de los RLC SDUs en mal estado a través de la verificación del número de secuencia en RLC PDUs cuando son reensamblados en una RLC SDU. Se descartan las RLC SDUs en mal estado.

• Protocolo de detección de errores y recuperación. Realiza la detección y recuperación de errores en la operación del protocolo RLC.

• Cifrado. Se lleva a cabo en los modos conocido y desconocido. Se utiliza el mismo algoritmo de cifrado que en la capa MAC, la diferencia radica en las variaciones en tiempo del parámetro de entrada, el cual para RLC aumenta en conjunto con los números de RLC PDU.

• Función de suspensión y resumen para la transferencia de datos. La suspensión es necesaria durante el procedimiento de control en el modo de seguridad de tal forma que las mismas llaves de cifrado son utilizadas por las entidades pares. La suspensión y reanudación son llevadas a cabo por la capa RRC mediante la interfaz de control.

La arquitectura de la capa RLC se muestra en la figura 2.16, los modos de transmisión transparente y desconocido están definidos por ser unidireccionales, mientras que el modo conocido es bidireccional.

Transmisión de entidad transparente Recepción de entidad transparente Entidad de modo conocido Transmisión de entidad desconocida Recepción de entidad desconocida DTCH/DCCH BCCH/PCCH CCCH/DCCH/DTCH CCCH/CTCHDTCH/DCCH Control RLC

Tr-SAP Punto de acceso AM

Punto de acceso UM

Figura 2.16. Arquitectura de la capa RLC.

Para los tres modos de operación la detección de errores CRC se lleva a cabo en la capa física y el resultado se entrega a la capa RLC en conjunto con la información actual.

En el modo transparente no se agrega ningún encabezado a los datos de capas superiores. Las PDUs que no se transmiten correctamente se descartan o se marcan como erróneas. La transmisión puede ser fluida, en la cual los datos de capas superiores no se segmentan, aunque en algunas ocasiones se pueden llevar a cabo transmisiones con capacidad limitada de segmentación/reensamblaje.

En el modo desconocido no se utilizan protocolos de retransmisión y los datos se entregan sin ninguna garantía. Los datos erróneos son marcados o descartados dependiendo de la configuración. Los RLC SDUs que no son transmitidas durante un tiempo específico son removidos del búfer del transmisor. La estructura de los PDUs incluye secuencias de números para poder observar la integridad de los PDUs de capas superiores. La segmentación y la concatenación son proporcionadas por los encabezados que se agregan a la información.

Una entidad en el modo desconocido se define como unidireccional porque no se requiere una relación entre el enlace de subida y el enlace de bajada.

En el modo conocido se utiliza un mecanismo ARQ para la corrección de errores. El desempeño de la calidad contra el retardo de RLC puede ser controlada por RRC con la configuración del número de retransmisiones proporcionadas por RLC.

Si RLC no puede entregar correctamente los datos (se alcanza el número máximo de retransmisiones o se excede el tiempo de la transmisión) se notifica a la capa superior y el RLC

SDU es descartado. A la entidad se el notifica de la operación para que las RLC PDUs pertenecientes a la RLC SDU sean eliminadas.

Una entidad RLC en el modo conocido es bidireccional y capaz de soportar una indicación del estado del enlace en la dirección contraria a los datos del usuario. RLC puede configurarse dentro de la secuencia entregada o fuera de ella. Los procedimientos de control pueden incluso utilizar canales lógicos separados, de esta forma una entidad AM RLC puede utilizar uno o dos canales lógicos.

El modo conocido es el modo normal de RLC para servicios de paquetes como descargas en Internet y correo electrónico.

2.4.3. PDCP

El protocolo PDCP existe solamente en el plano de usuario para servicios en conmutación de paquetes. Contiene métodos de compresión que son necesarios para obtener una mayor eficiencia espectral en servicios que requieren paquetes IP para ser transmitidos.

Las principales funciones del protocolo PCDP son [8]:

• Compresión de la información redundante del protocolo de control en la entidad del transmisor y la descompresión en la entidad del receptor. El método de compresión del encabezado es específico a la capa de red particular, la capa de transporte o combinaciones de protocolos de capas superiores.

• Transferencia de datos de usuario. PDCP recibe una PDCP SDU de las capas a las que no se tiene acceso y la reenvía a la entidad RLC apropiada y viceversa.

• Reenvío de PCP SDUs y su correspondiente numeración de la secuencia. Aplicable solamente cuando PDCP se utiliza en el modo RLC conocido.

Encabezado algoritmo de compresión tipo 1 Encabezado algoritmo de compresión tipo 2 Entidad PDCP Encabezado algoritmo de compresión tipo 1 Encabezado algoritmo de compresión tipo 2 Entidad PDCP Numeración de PDU Numeración de PDU Encabezado algoritmo de compresión tipo 1 Entidad PDCP Puntos de acceso PDCD Control PDCP Puntos de acceso RLC Punto de acceso UM Punto de acceso AM Punto de acceso Tr Figura 2.17. Arquitectura de PDCP.

La posibilidad del multipexaje es ilustrada con los dos puntos de acceso PDC (uno en líneas punteadas) proporcionados por una entidad PDCP utilizando el modo conocido RLC. Cada entidad PDCP puede utilizar uno, varios o ningún algoritmo de compresión. Algunas entidades PDCP deben usar el mismo algoritmo. Los diferentes tipos de algoritmos y sus parámetros se obtienen durante el establecimiento de las portadoras RRC o procedimientos de reconfiguración e indicación de PDCP a través del SAP de control de PDCP.

2.4.4. BMC

El protocolo MBC existe también únicamente en el plano de usuario. Está diseñado para adaptar los servicios de Broadcast y Multicast originados del dominio Broadcast en la interfaz de radio. El único servicio que utiliza este protocolo es SMS. Utiliza UM RLC haciendo uso de los canales lógicos CTCH que son mapeados en los canales de transporte FACH.

Las funciones principales del protocolo BMC son [8]:

• Almacenamiento de los mensajes Broadcast. BMC en el RNC (Radio Network Controller) almacena los mensajes Broadcast recibidos sobre el CBC-RNC (Cell Broadcast Center-Radio Network Controller ) para la transmisión programada.

• Monitoreo del volumen de tráfico y la solicitud del servicio de Broadcast. En UTRAN, BMC calcula la tasa de transmisión requerida para el servicio de Broadcast basado en

los servicios recibidos sobre la interfaz CBC-RNC y las solicitudes adecuadas de los recursos CTCH/FACH de RRC.

• Programación de los mensajes BMC. BMC recibe información programada en conjunto con cada mensaje Broadcast sobre la interfaz CBC-RNC. Del lado de UTRAN BMC genera mensajes programados. En el móvil BMC evalúa los mensajes programados e indica a RRC los parámetros de programación, los cuales son utilizados por RRC para configurar a las capas más bajas.

• Transmisión de mensajes BMC al móvil. Transmite los mensajes BMC de acuerdo a lo programado.

• Entrega de mensajes Broadcast recibidos. Los mensajes Broadcast recibidos en buen estado son entregados a la capa superior.