CN102843730B - 联合传输中数据传输的方法、网元侧及用户设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联合传输中下行数据的发送方法,参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用媒体接入控制(MAC)层分发数据包的数据传输协议架构;所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC‑1实体和MAC‑2实体,以及位于非锚点网元的MAC‑2实体;在联合传输数据时,所述位于锚点网元的MAC‑1实体将下行数据包分发给各MAC‑2实体,接收到下行数据包的MAC‑2实体将收到的下行数据包发送给用户设备;本发明同时还公开了联合传输中下行数据的接收方法、上行数据的发送和接收方法及相应的网元侧和用户设备。通过本发明的方案,解决了在联合传输方式下的数据传输问题,有助于网络侧合理的分发数据,提高用户设备的数据传输的速率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域的第三代合作伙伴(3GPP)技术,尤其涉及一种联合传输中数据传输的方法、网元侧及用户设备。
背景技术
现有3GPP接入***的架构,如图1所示,包括无线接入网部分和核心网部分,其中无线接入网部分包括GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)、通用移动通信***(UMTS,Universal Mobile Telecommunications System)接入网和长期演进(LTE,Long TermEvolution)接入网。GERAN和UMTS的接入网均与核心网网元GPRS服务支持节点(SGSN,Serving GPRS Support Node)相连,LTE的接入网与核心网网元移动性管理实体(MME,Mobility Management Entity)相连。GERAN是指基站子***(BSS,Base StationSubsystem),BSS包括基站控制器(BSC,Base Station Controller)和基站(BS,BaseStation);UMTS的接入网网元包括无线网络控制器(RNC,Radio Network Controller)和基站(NodeB);LTE的接入网网元是演进基站(eNB,Evolved NodeB)。为了确保连接态的用户设备(UE,User Equipment)能够在不同的接入***之间自由的移动,SGSN和MME之间建有S3接口,该接口可以实现用户设备在不同接入***间的切换。
为了实现更高的传输速率,3GPP提出了载波聚合(Carrier Aggregation)的技术方案,利用多个载波同时为用户设备服务。现有的载波聚合方案主要利用单一***内的多个载波同时为用户设备提供服务,如UMTS中利用2个或2个以上的载波(每个载波可以是独立的小区,也可以是仅提供数据传输的资源载波)同时与用户设备保持通信,或者LTE中利用2个或2个以上的载波同时与用户设备保持通信。然而在实际的网络中,由于载波频率数量的限制,一些移动运营商没有足够的频率同时部署多个UMTS和LTE***,移动运营商会根据接入网络的用户设备数量调整UMTS和LTE的载频数。由于UMTS***和LTE***会长期共存,当单个***的容量(载频的限制)不足以提供高的传输速率时,人们想到了采用不同的***联合传输的方案,这也可以称为跨***的载波聚合,如图2所示,用户设备同时采用两种接入技术,建立两条无线链路用于传输数据,一条是用户设备与LTE的演进基站的无线链路,另一条是用户设备与UMTS***中基站和RNC的无线链路,这不仅可以获得更高的吞吐量,而且可以达到较好的负载均衡的效果。在没有采用联合传输的方案之前,***间的负载均衡只能通过切换、重定向的方法实施,如果采用联合传输的方案,网络侧可以根据不同接入***的负载,动态的调整每个用户设备在不同链路上的传输速率,可以更好的实现负载均衡。
用户设备采用联合传输的方案时,用户设备必须具备同时支持两种接入技术的硬件和软件的能力,在联合传输方式下,需要解决数据如何通过两个***进行传输,如何确保完整有序的传输数据的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种联合传输中数据传输的方法、网元侧及用户设备,解决了用户设备同时接入两个***时数据传输问题,有助于网络侧合理的分发数据,有助于提高用户设备的数据传输的速率。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供的一种联合传输中下行数据的发送方法,该方法包括:
参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用媒体接入控制(MAC)层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
在联合传输数据时,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给用户设备。
上述方案中,所述MAC层分发数据包的数据传输协议架构还包括:分组数据汇聚协议(PDCP,Packet Data Convergence Protocol)层和无线链路控制(RLC,Radio LinkControl)层;
所述锚点网元将下行数据包依次经过PDCP层的PDCP实体和RLC层的RLC实体,生成RLC协议数据单元(PDU,Protocol Data Unit);RLC实体将RLC PDU发送给MAC层的MAC-1实体。
上述方案中,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,为:所述MAC-1实体按照预先设定的分发策略通过数据接口向各MAC-2实体分发下行数据包;
所述预先设定的分发策略为:按照设定的比例分发下行数据包的策略、或根据无线信道质量决定分发下行数据包的比例的策略。
上述方案中,该方法进一步包括:
所述用户设备内部具备锚点网元所在***对应的协议栈和非锚点网元所在***对应的协议栈,用户设备在所述锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在所述非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口。
上述方案中,该方法进一步包括:所述用户设备的物理层获得下行数据包,通过自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;
所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
上述方案中,该方法进一步包括:用户设备在发送上行数据包时,通过自身内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到自身内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
上述方案中,该方法进一步包括:所述锚点网元和/或非锚点网元的物理层获得用户设备发送的上行数据包,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体;
所述位于锚点网元的MAC-1实体将所述上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体。
上述方案中,所述锚点网元为已与用户设备建立无线资源控制(RRC)连接的***的接入网网元。
上述方案中,所述已与用户设备建立RRC连接的***为UMTS***时,所述锚点网元为UMTS***的RNC或基站;或者,所述已与用户设备建立RRC连接的***为LTE***时,所述锚点网元为LTE***的演进基站。
本发明提供的一种联合传输中下行数据的接收方法,该方法包括:
用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
用户设备的物理层获得下行数据包,通过自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;
所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
本发明提供的一种联合传输中上行数据的发送方法,该方法包括:
用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
用户设备在发送上行数据包时,通过自身内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到自身内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
本发明提供的一种联合传输中上行数据的接收方法,该方法包括:
参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
锚点网元和/或非锚点网元的物理层获得用户设备发送的上行数据包,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体;
所述位于锚点网元的MAC-1实体将所述上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体。
本发明提供的一种联合传输中数据传输的网元侧,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构,所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在联合传输数据时,通过位于自身的MAC-1实体分发下行数据包到各MAC-2实体,自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备;
所述非锚点网元,用于通过自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备。
上述方案中,所述锚点网元,具体用于在联合传输数据时,将下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体发送给MAC-1实体;通过MAC-1实体将收到的下行数据包分发给各位于锚点网元的MAC-2实体和位于非锚点网元的MAC-2实体。
本发明提供的一种联合传输中数据传输的用户设备,该用户设备包括:数据包接收单元和协议层传输单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包接收单元,用于在物理层获得下行数据包;
协议层传输单元,用于通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;通过所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
本发明提供的一种联合传输中数据传输的用户设备,该用户设备包括:数据包发送单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包发送单元,用于在发送上行数据包时,通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到用户设备内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
本发明提供的一种联合传输中数据传输的网元侧,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于自身的MAC-1实体;所述MAC-1实体将收到的上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体;
非锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体。
本发明提供了一种联合传输中数据传输的方法、网元侧及用户设备,参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;在联合传输数据时,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给用户设备;如此,解决了在联合传输方式下的数据传输问题,有助于网络侧合理的分发数据,提高用户设备的数据传输的速率。
附图说明
图1为现有第三代合作伙伴计划接入***的架构示意图;
图2为现有技术中用户设备采用联合传输的结构示意图;
图3为本发明实现一种联合传输中下行数据的发送方法的流程示意图;
图4为本发明实施例一实现联合传输中下行数据传输的方法的流程示意图;
图5为本发明实施例一中RNC的MAC层分发数据包的数据传输协议架构示意图;
图6为本发明实施例二实现联合传输中下行数据传输的方法的流程示意图;
图7为本发明实施例二中演进基站3的MAC层分发数据包的数据传输协议架构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;在联合传输数据时,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给用户设备。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实现一种联合传输中下行数据的发送方法,如图3所示,该方法包括以下几个步骤:
步骤101:参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用媒体接入控制(MAC)层分发数据包的数据传输协议架构;
本步骤中,所述MAC层分发数据包的数据传输协议架构包括:PDCP层、RLC层和MAC层;其中,所述MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体,所述MAC-1实体与MAC-2实体之间通过数据接口通信;
具体的,在联合传输配置时,锚点网元、非锚点网元和用户设备配置采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数;
所述锚点网元、非锚点网元和用户设备配置采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,包括:锚点网元确定进行联合传输后,配置采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,所述用户面参数包括:PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数(BSR,Buffer StatusReport)等,并向非锚点网元发送联合传输请求;所述非锚点网元收到联合传输请求后,在自身设置针对所述用户设备的MAC-2实体;用户设备根据锚点网元发送的承载建立或重配置信令获知进行联合传输,则配置自身采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数。
所述用户设备配置自身采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,包括:配置用户设备的PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等,其中所述存储报告参数为可选的;所述用户设备内部具备锚点网元所在***对应的协议栈和非锚点网元所在***对应的协议栈,用户设备在所述锚点网元所在***对应的协议栈设置自身MAC-1实体和MAC-2实体,在所述非锚点网元所在***对应的协议栈设置自身MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口。
步骤102:在联合传输数据时,位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体;
具体的,在联合传输数据时,锚点网元的下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体,生成RLC PDU,RLC实体将RLC PDU发送给MAC-1实体;所述RLC PDU到达MAC-1实体后即为MAC SDU,所述MAC-1实体通过数据接口将收到的下行数据包分发给各位于锚点网元的MAC-2实体和位于非锚点网元的MAC-2实体。这里,下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体后,已经实现加密、分段等功能,并且,为了下行数据包有序的传输,PDCP实体和RLC实体对下行数据包增加各自的序列号(SN,Sequence Number)。
本步骤中,所述MAC-1实体通过数据接口将收到的下行数据包分发给各位于锚点网元的MAC-2实体和位于非锚点网元的MAC-2实体,一般是:所述MAC-1实体按照预先设定的分发策略通过数据接口向各MAC-2实体分发下行数据包,如:锚点网元和非锚点网元所在***分别为UMTS***和LTE***,所述预先设定的分发策略为按照设定的比例分发下行数据包,假设设定的比例为1比1时,MAC-1实体将下行50%的下行数据包发送到UMTS***的MAC-2实体,另外50%的下行数据包发送到LTE***的MAC-2实体;或者,所述预先设定的分发策略为根据无线信道质量决定分发下行数据包的比例,则MAC-1实体根据用户设备的测量报告获得锚点网元和非锚点网元所在***的无线信道质量,其中,无线信道质量较好的分的比例大,无线信道质量较差的分的比例小,例如,MAC-1实体根据用户设备的测量报告获得锚点网元所在***的无线信道质量不适合传输数据、非锚点网元所在***的无线信道质量较好时,MAC-1实体不向位于锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包,向位于非锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包;MAC-1实体根据用户设备的测量报告获得锚点网元所在***的无线信道质量较好、非锚点网元所在***的无线信道质量不适合传输数据时,MAC-1实体向位于锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包,不向位于非锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包;MAC-1实体根据用户设备的测量报告获得锚点网元所在***的无线信道质量与非锚点网元所在***的无线信道质量均适合传输数据、但锚点网元所在***的无线信道质量好于非锚点网元所在***的无线信道质量时,MAC-1实体向位于锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包的比例大于向位于非锚点网元的MAC-2实体分发下行数据包的比例;等等。
本实施例中,所述锚点网元为已与用户设备建立RRC连接的***的接入网网元;所述已与用户设备建立RRC连接的***为UMTS***时,所述锚点网元为UMTS***的RNC或基站;或者,所述已与用户设备建立RRC连接的***为LTE***时,所述锚点网元为LTE***的演进基站等。
本步骤中,当用户设备配置为采用高速分组接入(HSPA)技术传输数据时,即上行是高速上行分组接入(HSUPA,High Speed Uplink Packet Access),下行是高速下行分组接入(HSDPA,High Speed Downlink Packet Access),用户设备使用的扩频码、使用扩频码的时隙等均由基站控制,则在UMTS***中,所述MAC-2实体设置在UMTS***的基站;当用户设备没有配置为采用HSPA技术传输数据时,在UMTS***中,所述MAC-2实体设置在UMTS***的RNC。
步骤103:接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给用户设备;
具体的,接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包复用后,发送到用户设备的物理层;所述接收到下行数据包的MAC-2实体可以是位于锚点网元的MAC-2实体和/或位于非锚点网元的MAC-2实体。
本实施例进一步包括一种联合传输中下行数据的接收方法,该方法包括:
用户设备的物理层将获得的下行数据包,通过自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体,这里,所述自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体还对下行数据包进行解复用(demultiplex);所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层;
其中,所述RLC实体根据RLC层的SN将数据包完整的组合发送给自身的PDCP实体,所述PDCP实体根据PDCP层的SN,按序将数据包发送给应用层,这样,用户设备可以接收到完整、有序的数据包。
本实施例进一步还包括一种联合传输中上行数据的发送方法,该方法包括:
用户设备在发送上行数据包时,通过自身内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到自身内各MAC-2实体;
所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
本实施例进一步还包括一种联合传输中上行数据的接收方法,该方法包括:
锚点网元和/或非锚点网元的物理层获得用户设备发送的上行数据包,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体;
所述位于锚点网元的MAC-1实体将所述上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体。
为了实现上述方法,本发明还提供一种联合传输中数据传输的网元侧,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构,所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在联合传输数据时,通过位于自身的MAC-1实体分发下行数据包到各MAC-2实体,自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备;
所述非锚点网元,用于通过自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备。
所述锚点网元,具体用于在联合传输数据时,将下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体发送给MAC-1实体;通过MAC-1实体将收到的下行数据包分发给各位于锚点网元的MAC-2实体和位于非锚点网元的MAC-2实体。
所述锚点网元,进一步用于通过MAC-1实体和数据接口,按照预先设定的分发策略向各MAC-2实体分发下行数据包。
基于上述网元侧,本发明还提供一种联合传输中数据传输的用户设备,该用户设备包括:数据包接收单元和协议层传输单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包接收单元,用于在物理层获得下行数据包;
协议层传输单元,用于通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;通过所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
本发明还提供一种联合传输中数据传输的用户设备,该用户设备包括:数据包发送单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包发送单元,用于在发送上行数据包时,通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到用户设备内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
所述数据包发送单元,具体用于通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体和数据接口,按照预先设定的分发策略向用户设备内各MAC-2实体分发下行数据包;所述预先设定的分发策略包括:按照设定的比例分发下行数据包的策略、或根据无线信道质量决定分发下行数据包的比例的策略等。
基于上述用户设备,本发明还提供一种联合传输中数据传输的网元侧,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于自身的MAC-1实体;所述MAC-1实体将收到的上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体;
非锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体。
下面结合具体实施例详细说明本发明的方法的实现过程和原理。
实施例一
本实施例中,用户设备UE1驻留在UMTS***中的基站1所辖小区1,处于空闲状态,基站1由RNC管辖。与小区1具有相同覆盖(或重叠覆盖)的小区2由演进基站2管辖,演进基站2属于LTE***。在UMTS***中,RNC与基站1之间建有Iub接口。由于RNC可能与LTE中的演进基站2实施联合传输,因此RNC与演进基站2之间建立了新的接口,用于传递数据和控制信令。RNC与演进基站2之间的接口建立可以由操作与维护(Operation &Maintenance)服务器实施。本实施例实现一种联合传输中下行数据传输的方法,如图4所示,该方法包括以下几个步骤:
步骤201,UE1在小区1发起随机接入,向RNC发送RRC连接请求;
步骤202,RNC接受UE1发送的连接请求,向UE1返回RRC连接建立(RRC ConnectionSetup)信令,所述RRC连接建立信令中包含信令无线承载(SRB,Signaling Radio Bearer)的配置参数;
步骤203,UE1应用RRC连接建立信令中SRB的配置参数,向RNC发送RRC连接建立完成(RRC Connection Setup Complete)信令;
所述RRC连接建立完成信令中还包含UE1的能力信息,即UE1支持联合传输的能力信息。
至此,UE1已经与RNC建立了RRC连接。
步骤204,UE1向RNC发送初始直传(Initial Direct Transfer)信令,其中包含非接入层信令,即业务请求;RNC收到初始直传信令后,将业务请求发送给核心网;
步骤205,核心网收到业务请求后,对用户设备鉴权成功后,向RNC返回无线接入承载指派请求(Radio Access Bearer Assignment Request),其中包含需要建立的数据无线承载(Data Radio Bearer)DRB1的服务质量参数等。
本步骤中,所述无线接入承载指派请求的承载对应空口的DRB1,在本实施例中,DRB1需要的数据传输速率很高,即服务质量参数中包含的数据速率很高。
步骤206,RNC检测到小区1的无线资源满足不了DRB1的数据传输速率需求,RNC选择小区2作为联合传输的目标小区,RNC配置自身MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,并通过与演进基站2之间的接口向演进基站2发送联合传输请求;
本步骤中,所述RNC的MAC层分发数据包的数据传输协议架构如图5所示,包括:PDCP层、RLC层和MAC层;其中,MAC层包括位于RNC的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于演进基站2的MAC-2实体;
所述RNC配置自身MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,具体为:所述RNC配置自身PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等,其中所述存储报告参数为可选的;
所述联合传输请求中包含了DRB1的服务质量参数信息和小区2的小区标识信息;
所述RNC根据小区1已使用的无线资源和DRB1需要占用的无线资源,得出小区1满足不了DRB1需求的决策。
进一步的,所述RNC向UE1发送测量配置,根据UE1返回的测量报告选择小区2作为联合传输的目标小区。
本实施例不限定用于表示需要建立跨***联合传输的信令名称,本实施例也不限定MAC层分成两部分的确切名称,本实施例采用MAC-1实体和MAC-2实体的名称,在实际中,可以采用其他的名称,如MAC-Share实体和MAC-Schedule实体等,其中MAC-1实体或MAC-Share实体具备分发数据包的功能,MAC-2实体或MAC-Schedule实体具备资源调度的功能,MAC-2实体或MAC-Schedule实体调度资源通过物理层发送数据包。
步骤207,演进基站2收到联合传输请求后,接受该请求,分配UE1在小区2中的无线资源,通过联合传输响应向RNC返回分配的无线资源,并在自身设置针对UE1的MAC-2实体;
所述向RNC返回分配的无线资源至少包括以下之一:在小区2中的RNTI、扰码、随机接入参数、物理层配置参数等。
步骤208,RNC收到演进基站2返回的联合传输响应后,分配UE1在小区1中的无线资源,通过RRC信令向UE1发送承载建立信令,所述承载建立信令中包含RNC为UE1分配的无线资源及演进基站2为UE1分配的无线资源;
所述承载建立信令可以复用现有的RRC信令,如无线承载建立、或无线承载重配置、或RRC连接重配置,也可以新增加RRC信令,该RRC信令携带在每个联合传输***中为用户设备分配的无线资源。
步骤209,UE1收到承载建立信令后,得到演进基站2为UE1配置的无线资源及RNC为UE1配置的无线资源,配置MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数;
本步骤中,UE1内部具备UMTS***对应的协议栈和LTE***对应的协议栈,UE1在UMTS***对应的协议栈设置自身MAC-1实体和MAC-2实体,在LTE***对应的协议栈设置自身MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;UE1配置自身的PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等,其中所述存储报告参数为可选的。
此处需要说明的是,在步骤209中,UE1收到小区2的无线资源中可以包含随机接入资源,该随机接入资源由演进基站2分配,经由RNC发送给UE1,UE1依据该随机接入资源在小区2发起随机接入获得上行同步。
考虑到运营商在布局联合传输的网络时,为了减少用户设备在不同***中的同步问题,UMTS***和LTE***部署成同步状态,即UE1在取得与UMTS的同步后,自动获得与LTE***的同步,这样UE1不需要在小区2实施随机接入获得上行同步,此时小区2为UE1分配的无线资源可以不包含随机接入资源。
步骤210:在联合传输数据时,位于RNC的MAC-1实体将下行数据包分发给位于RNC和演进基站2的MAC-2实体;
具体的,在联合传输数据时,RNC的下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体,生成RLC PDU,RLC实体将RLC PDU发送给MAC-1实体;所述RLC PDU到达MAC-1实体后即为MACSDU,所述MAC-1实体通过数据接口将收到的下行数据包按照预先设定的分发策略分发给各位于RNC的MAC-2实体和位于基站2的MAC-2实体。这里,下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体后,已经实现加密、分段等功能,并且,为了下行数据包有序的传输,PDCP实体和RLC实体对下行数据包增加各自的SN。
步骤211:接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给UE1;
具体的,所述RNC和演进基站2中的MAC-2实体在接收到下行数据包时,分别将收到的下行数据包复用后,发送到UE1的物理层。
步骤212:UE1将获得的数据包合并后得到完整数据。
具体的,UE1的物理层将获得的下行数据包,通过自身内部UMTS***对应的协议栈的MAC-2实体和/或LTE***对应的协议栈的MAC-2实体,发送给UE1内UMTS***对应的协议栈的MAC-1实体,这里,所述自身内部UMTS***对应的协议栈的MAC-2实体和/或LTE***对应的协议栈的MAC-2实体还对下行数据包进行解复用;所述UE1内UMTS***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过UE1的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层;
其中,所述RLC实体根据RLC层的SN将数据包完整的组合发送给自身的PDCP实体,所述PDCP实体根据PDCP层的SN,按序将数据包发送给应用层,这样,UE1可以接收到完整、有序的数据包。
本实施例中,RNC为锚点网元,LTE***的演进基站2为非锚点网元。
实施例二
本实施例中,用户设备UE2通过LTE***接入网络处于连接状态,UE2接入演进基站3所辖小区3,即演进基站3已经为UE2建立了RRC连接。UMTS***中的基站4由RNC管辖,基站4所辖小区4与小区3的覆盖区域重叠。
本实施例的应用场景为:UE2已经建立了一条数据无线承载(DRB,Data RadioBearer),以下用DRB 1表示。若UE2需要新建一条数据无线承载DRB2,而演进基站3没有足够的资源满足UE2的新DRB2的服务质量参数需求时,由于演进基站3在UE2接入网络时已经获知UE2具备支持联合传输的能力,因此演进基站3希望使用联合传输的方式使得UE2能够获得更多的无线资源。演进基站3通过UE2上报的测量报告,获知UE2测得小区4的信号质量超过预定的门限,演进基站3为UE2配置联合传输。本实施例联合传输中下行数据传输的方法,如图6所示,包括以下几个步骤:
步骤301,演进基站3配置自身MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,通过与RNC之间的接口向RNC发送联合传输请求;
本步骤中,所述演进基站3的MAC层分发数据包的数据传输协议架构如图7所示,包括:PDCP层、RLC层和MAC层;其中,MAC层包括位于演进基站3的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于RNC的MAC-2实体;
所述演进基站3配置自身MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数,具体为:所述演进基站3配置自身PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等;
所述联合传输请求中包含DRB2的服务质量参数信息和小区4的小区标识信息。
步骤302,RNC收到联合传输请求后,接受该请求,分配UE2在小区4的无线资源,通过联合传输响应向演进基站3返回分配的无线资源,并在自身设置针对UE2的MAC-2实体,配置MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等;
所述向演进基站3返回分配的无线资源包括在小区4或RNC中的RNTI、扰码、随机接入参数、物理层配置参数等;
本步骤中,所述分配UE2在小区4的无线资源,一般是根据DRB2的服务质量参数分配UE2在小区4的无线资源,尽可能满足用户设备的DRB2数据传输要求。
步骤303,演进基站3收到RNC返回的联合传输响应后,分配UE2在小区3中的无线资源,通过RRC信令向UE2发送承载建立信令,所述承载建立信令中包含演进基站3为UE2配置的无线资源及RNC为UE2配置的无线资源;
本步骤所述在小区4中的无线资源至少包括以下之一:在小区4中的RNTI、扰码、随机接入参数、或物理层配置参数等。
步骤304,UE2收到承载建立信令后,获得演进基站3为UE2配置的无线资源及RNC为UE2配置的无线资源,配置MAC层分发数据包的数据传输协议架构的用户面参数;
本步骤所述用户面参数包括:UE2的PDCP层PDCP实体、RLC层RLC实体、MAC层MAC-1实体和MAC-2实体的数据传输参数、存储报告参数等。
步骤305:在联合传输数据时,位于演进基站3的MAC-1实体将下行数据包分发给位于RNC和演进基站3的MAC-2实体;
具体的,在联合传输数据时,演进基站3的下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体,生成RLC PDU,RLC实体将RLC PDU发送给MAC-1实体;所述RLC PDU到达MAC-1实体后即为MAC SDU,所述MAC-1实体通过数据接口将收到的下行数据包按照预先设定的分发策略分发给各位于RNC的MAC-2实体和位于基站3的MAC-2实体。这里,下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体后,已经实现加密、分段等功能,并且,为了下行数据包有序的传输,PDCP实体和RLC实体对下行数据包增加各自的SN。
步骤306:接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给UE2;
具体的,所述RNC和演进基站3中的MAC-2实体在接收到下行数据包时,分别将收到的下行数据包复用后,发送到UE2的物理层。
步骤307:UE2将获得的下行数据包合并后得到完整数据。
具体的,UE2的物理层将获得的下行数据包,通过自身内部UMTS***对应的协议栈的MAC-2实体和/或LTE***对应的协议栈的MAC-2实体,发送给UE2内LTE***对应的协议栈的MAC-1实体,这里,所述自身内部UMTS***对应的协议栈的MAC-2实体和/或LTE***对应的协议栈的MAC-2实体还对下行数据包进行解复用;所述UE2内LTE***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过UE2的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层;
其中,所述RLC实体根据RLC层的SN将数据包完整的组合发送给自身的PDCP实体,所述PDCP实体根据PDCP层的SN,按序将数据包发送给应用层,这样,UE2可以接收到完整、有序的下行数据包。
本实施例中,演进基站3为锚点网元,RNC为非锚点网元。
本实施例还有其他的实现方式,如果UE2在UMTS侧使用HSPA技术,MAC-2实体可以位于基站4,基站3可以通过与RNC之间的接口传递用户的下行数据包,然后再由RNC通过与基站4之间的接口传递给基站4,基站4内的MAC-2实体负责资源调度,将下行数据包发送给UE2;或者基站3与基站4之间建立直接接口,基站3通过所述接口向基站4传递用户的下行数据包,基站4内的MAC-2实体负责资源调度,将下行数据包发送给UE2。
本实施例中,所述MAC-1实体通过数据接口将收到的下行数据包按照预先设定的分发策略分发给各位于RNC的MAC-2实体和位于基站3的MAC-2实体,一般是:MAC-1实体按照设定的比例分发数据包、或MAC-1实体根据无线信道质量决定分发下行数据包的比例,如:MAC-1实体依据UE2所测得小区3和小区4的无线信道质量动态的调整下行数据包分发的比例,如果小区3和小区4的无线信道质量相同,则可以按照1∶1的比例分发下行数据包;如果小区3的无线信道质量更好,则可以多分配一些下行数据包给位于基站3的MAC-2实体,通过无线信道质量好的链路传输数据可以获得更高的吞吐量。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种联合传输中下行数据的发送方法,其特征在于,该方法包括:
参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用媒体接入控制(MAC)层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
在联合传输数据时,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,接收到下行数据包的MAC-2实体将收到的下行数据包发送给用户设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述MAC层分发数据包的数据传输协议架构还包括:分组数据汇聚协议(PDCP)层和无线链路控制(RLC)层;
所述锚点网元将下行数据包依次经过PDCP层的PDCP实体和RLC层的RLC实体,生成RLC协议数据单元(PDU);RLC实体将RLC PDU发送给MAC层的MAC-1实体。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述位于锚点网元的MAC-1实体将下行数据包分发给各MAC-2实体,为:所述MAC-1实体按照预先设定的分发策略通过数据接口向各MAC-2实体分发下行数据包;
所述预先设定的分发策略为:按照设定的比例分发下行数据包的策略、或根据无线信道质量决定分发下行数据包的比例的策略。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
所述用户设备内部具备锚点网元所在***对应的协议栈和非锚点网元所在***对应的协议栈,用户设备在所述锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在所述非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:所述用户设备的物理层获得下行数据包,通过自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;
所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:用户设备在发送上行数据包时,通过自身内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到自身内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:所述锚点网元和/或非锚点网元的物理层获得用户设备发送的上行数据包,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体;
所述位于锚点网元的MAC-1实体将所述上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述锚点网元为已与用户设备建立无线资源控制(RRC)连接的***的接入网网元。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述已与用户设备建立RRC连接的***为通用移动通信***(UMTS)***时,所述锚点网元为UMTS***的RNC或基站;或者,所述已与用户设备建立RRC连接的***为长期演进(LTE)***时,所述锚点网元为LTE***的演进基站。
10.一种联合传输中下行数据的接收方法,其特征在于,该方法包括:
用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
用户设备的物理层获得下行数据包,通过自身内部锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;
所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
11.一种联合传输中上行数据的发送方法,其特征在于,该方法包括:
用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
用户设备在发送上行数据包时,通过自身内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到自身内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
12.一种联合传输中上行数据的接收方法,其特征在于,该方法包括:
参与联合传输的锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
锚点网元和/或非锚点网元的物理层获得用户设备发送的上行数据包,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体;
所述位于锚点网元的MAC-1实体将所述上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体。
13.一种联合传输中数据传输的网元侧,其特征在于,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构,所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在联合传输数据时,通过位于自身的MAC-1实体分发下行数据包到各MAC-2实体,自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备;
所述非锚点网元,用于通过自身的MAC-2实体将收到的MAC-1实体分发的下行数据包发送给用户设备。
14.根据权利要求13所述的网元侧,其特征在于,所述锚点网元,具体用于在联合传输数据时,将下行数据包依次经过PDCP实体和RLC实体发送给MAC-1实体;通过MAC-1实体将收到的下行数据包分发给各位于锚点网元的MAC-2实体和位于非锚点网元的MAC-2实体。
15.一种联合传输中数据传输的用户设备,其特征在于,该用户设备包括:数据包接收单元和协议层传输单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包接收单元,用于在物理层获得下行数据包;
协议层传输单元,用于通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体和/或非锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-2实体,将获得的下行数据包发送给用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体;通过所述用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将所述下行数据包依次经过用户设备的RLC实体和PDCP实体,发送到应用层。
16.一种联合传输中数据传输的用户设备,其特征在于,该用户设备包括:数据包发送单元;其中,
所述用户设备在自身内部锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-1实体和MAC-2实体,在自身内部非锚点网元所在***对应的协议栈设置MAC-2实体,并在自身MAC-1实体和MAC-2实体之间建立数据接口;
所述数据包发送单元,用于在发送上行数据包时,通过用户设备内锚点网元所在***对应的协议栈的MAC-1实体将上行数据包分发到用户设备内各MAC-2实体,所述MAC-2实体通过物理层将上行数据包发向锚点网元和/或非锚点网元。
17.一种联合传输中数据传输的网元侧,其特征在于,该网元侧包括:锚点网元和非锚点网元;其中,
所述锚点网元和非锚点网元采用MAC层分发数据包的数据传输协议架构;
所述数据传输协议架构的MAC层包括位于锚点网元的MAC-1实体和MAC-2实体,以及位于非锚点网元的MAC-2实体;
所述锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于自身的MAC-1实体;所述MAC-1实体将收到的上行数据包依次经过所述锚点网元的RLC实体发送到PDCP实体;
非锚点网元,用于在物理层获得用户设备发送的上行数据包时,通过位于自身的MAC-2实体发送到位于锚点网元的MAC-1实体。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |