RLC层和应用层性能指标及重传函数分析

RLC层上，我们考虑3个性能指标：多播吞吐量、报文分组的差错漏检率和分组时延。对于应用层上的可靠性，我们考虑下面两种作为性能指标：每一个接收到的分组所需传输的分组的平均数（包括奇偶校验分组）以及分组时延。

1.信道效率

信道效率可以表示为每个接收到的数据分组所需要传输的分组（包括奇偶校验分组）的平均数以及多播吞吐量。我们利用这两个指标来评估信道效率。

令M′表示所有多播组成员都接收到某个任意数据分组需要传输的次数。我们仿真得到E[M′]。为了测量基于校验的恢复技术的效率，需要计数奇偶校验分组的传输次数。令E[M]表示所有组成员都接收到某个任意数据分组需要传输的分组的平均数，包括奇偶校验分组。通过仿真得到的E[M′]，E[M]可以计算如下：

式中 E[H]——在每个传输组中传输的奇偶校验分组的平均数。

在HARQ1情况下，E[H]=h，在HARQ2、HARQ3、HARQ4下，附加传输的奇偶校验分组数量由仿真得到。考虑没有冗余的传输，传输的平均数简单地为E[M]=E[M′]。信道效率可以通过所有组成员都接收到某个任意数据分组需要传输的分组（包括奇偶校验分组）的平均数来测量。

令ε_eff表示有效分组错误率。可以写为

多播吞吐量可以这样计算，即(www.xing528.com)

2.报文分组的差错漏检率

假设链路层每个PDU允许重传的次数是有限的，RLC层将不完全可靠。因此作为每个PDU允许重传的最大数目的函数，PDU的差错漏检率是一个相关性能指标。至于可靠多播机制的端到端性能，组成单个SDU的所有K个PDU的差错漏检率都是重要的，因为任何SDU或报文分组的残余误差将由于操作在RLC层的差错恢复机制而触发重传。而且，组成SDU的PDU，如果至少一个是错误的，那么该SDU也被认为是错误的。

3.分组时延

单个PDU的时延是RLC层的一个重要指标。如（Chang和Yang，1994），（Kim和Krunz，2000）以及（Rossi，Badia和Zorzi，2003b）中说道，由于ARQ协议，整体的PDU时延可以被分为3部分。第一部分是源缓冲区的排队时延，换句话说，指PDU被更高层释放与它在信道上的第一次传输之间的时长。第二部分是第一次传输与PDU的正确接收之间的时长，这仅取决于信道特性。最后一个时延部分是花费在接收端重新排序缓冲区的时长。即使发送端以一定顺序发送数据分组，由于随机误差和后续重传它们可能不按顺序到达。要正确接收PDU，必须在重新排序缓冲区等待，直到所有带有较低标识的PDU被正确接收。

像文献中通常的那样，这3种时延被称为排队、传输和排序时延。在下文中，将会研究发送时延，定义为数据分组第一次传输到被重新排序缓冲区成功释放之间的时长。发送时延的定义对应传输和测序时延的总和。我们对发送时延的评估，取决于一个假设，那就是一旦一个数据分组被正确传输，一个新的分组总是可用于传输。如果这一假设不成立，发送时延结果将对应一个上限或最坏的情况。

在我们的模型中，时间被分成时隙并且每个时隙对应单个PDU的传输。往返时间值对应时隙的整数m。一个SDU作为更高层的数据分组由k个链路层的PDU组成。出于我们的研究目的，一个SDU对应一个IP数据分组。

从更高层的角度，组成单个SDU的所有k个PDU发送时延是很重要的。在这里，SDU发送时延指一个给定的RLC SDU的第一个PDU第一次在信道上传输的时隙与接收端正确接收组成SDU的最后一个PDU的时隙之间流逝的时隙数目。像（3GPP，2008d）里描述的，SDU可以顺序或以任意次序发送。我们考虑SDU到上层的顺序发送。