CN107277929A - 一种切换过程中降低数据包延迟的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种切换过程中降低数据包延迟的方法，原小区和目标小区之间同步并且子帧对齐，该方法包括：eNB在下发切换命令之前的K个子帧，给UE发送获取目标小区上行定时命令，K为整数。本发明可以控制UE获取目标小区的上行定时TA信息，还可以配置UE的上行调度信息，以及控制UE有效使用该上行调度信息。

Description

一种切换过程中降低数据包延迟的方法

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及一种切换过程中降低数据包延迟的方法。

背景技术

随着无线移动通信技术的发展，人们对高速率，低延迟，低成本提出了越来越高的要求。LTE(Long Term Evolution)项目就在这样的背景下产生了，追求更高的峰值速率和更短的传输时延。

LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小区边缘用户的性能，提高小区容量；降低***延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱；支持可变带宽，最大20M带宽。

LTE在网络架构上采用由NodeB构成接入网的单层扁平化全IP网络结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。eNB不仅具有原来NodeB的功能外，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连，这也是对原有UTRAN结构的重大修改。逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

在物理层技术上，LTE采用了OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，MIMO(Multiple Input Multiple Output)等先进的无线传输技术以及基于信道的链路自适应调度方式和干扰协调技术。进一步提高了用户的速率和小区吞吐量，改善小区边缘性能。

随着无线通信技术的发展，以及低时延、高速率的进一步渴望，在LTE-A阶段引入新的技术，例如载波聚合CA(Carrier Aggregation)，中继Relay技术、多点协作CoMP(Coordinated Multipoint)、eICIC(Enhanced Inter-CellInterference Coordination)等无线技术。

为了进一步增加LTE容量，LTE提出很利用非授权频谱来扩大LTE容量，例如LAA(Licensed-Assisted Access)，LWA(LTE WLAN Aggregation)，LWIP(LTE WLAN Radio Level Integration with IPsec Tunnel)等技术。

数据包的延迟是设备、运营商等一个很重要的性能指标，在LTE设计之初也作为一个设计目标。目前有很多业务性能受数据包时延影响，例如：游戏、实时应用如VoLTE/OTT VoIP，视频电话/会议等。未来的一些业务也是对时延要求苛刻的，例如远程控制/驱动车辆，机器通信以及危急通信等。所以为了保证LTE的演进和竞争力，需要研究降低数据包延迟的方法。

现有技术中，切换过程的切换时延大约为40～50ms。其中，RACH(随机接入)过程一般为10～12ms。如果原小区，目标小区和UE之间是同步的，则在切换过程，UE就可以跳过RACH过程，直接到目标小区监听PDCCH。假如能把这个时间节省下来，对于切换过程中的业务中断时延是非常有意义的。RACH过程的目的是获取UE在目标小区的上行定时TA(Time Advanced，定时提前)信息和上行数据发送的授权。如果没有了RACH过程，那么如何获取上述信息是个需要解决的问题。

发明内容

为了解决背景技术提出的问题，本发明提出一种切换过程中降低数据包延迟的方法，在原小区和目标小区之间同步并且子帧对齐时，该方法包括：

eNB在下发切换命令之前的K个子帧，给UE发送获取目标小区上行定时命令，K为整数。

优选的，该方法还包括：在切换命令中，目标基站配置UE的上行调度信息，并分配该上行调度信息生效的无线资源，所述生效的无线资源包括起始帧号位置、周期间隔以及生效次数，UE在所述生效的无线资源上发送上行数据，如果收到对应的ACK，则剩下未使用的无线资源分配默认无效，同时eNB如果在某个无线资源上收到上行数据并解码成功，则自动释放剩下未使用的无线资源分配。

优选的，该方法还包括：在切换命令中，目标基站配置专用的PRACH资源和前导序列，UE按照最大发射功率发送多次，通知目标基站该UE已经来到的目标小区准备好接收PDCCH调度信息，UE根据目标小区的PDCCH调度信息在对应的上行时频资源上发送数据。

进一步优选的，上述方法中，K取值为0，所述切换命令和获取目标小区上行定时命令在一个RRC消息中下发。

又一进一步优选的，上述方法中，K取值大于0，所述获取目标小区上行定时命令通过PDCCH命令、MAC控制单元或者RRC消息下发，携带目标小区的全球小区标识，或者携带目标小区的物理小区ID和频点信息。

本发明可以控制UE获取目标小区的上行定时TA信息，还可以配置UE的上行调度信息，以及控制UE有效使用该上行调度信息。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例1的方法实现流程图；

图2是本发明实施例1的配置调度信息生效的无线资源的示意图；

图3是本发明实施例2的方法实现流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本实施例的切换过程的原小区和目标小区之间是同步的，且子帧对齐。原侧小区配置UE进行测量，eNB根据测量结果做出切换判决。eNB在下发切换命令前，下发让UE获取目标小区上行定时的命令，间隔指定k个子帧后，eNB再下发切换命令，此时eNB假定UE已经获取到目标小区的上行定时。在切换命令中，目标侧基站配置UE用于上行数据发送的调度信息(包括调制方式、资源块等)，并给UE分配该调度信息生效的无线资源，包括：生效的无效资源从SFN号的对应子帧号开始，间隔m个子帧重复出现，总共出现n次。UE在分配的无线资源上发送上行数据，如果收到对应的ACK，则剩下的未使用的无线资源分配默认无效，同时eNB如果在某个无线资源上收到上行数据，并解码成功，则自动释放剩下未使用的无线资源分配。

本实施例的实现步骤如图1所示，具体如下：

步骤1.1，UE处于RRC_CONNECTED状态，并进行测量，当有测量事件触发时上报测量报告。eNB根据测量报告做出切换判决，决定切换UE到目标小区，目标小区用PCI(物理小区ID)标识。

步骤1.2，eNB下发获取指定PCI目标小区的TA命令，可以是PDCCH命令或者MAC控制单元或者RRC消息，该命令可以携带目标小区的E-CGI(全球小区标识)，也可以携带目标小区的PCI和频点信息。

步骤1.3，UE接收到获取指定PCI目标小区的TA命令后，计算目标小区的TA。

TAtarget＝TAsource–2(T1-T2)，T1,T2为两个小区的传播时延。

步骤1.4，eNB在下发获取指定PCI目标小区的TA命令后，间隔k个子帧，下发RRC Connection Reconfiguration消息，并且携带切换命令。在切换命令中，配置UE发送上行数据的上行调度信息，还配置上行调度信息生效的无线资源，即配置UE可以在哪些无线资源上使用上行调度信息，生效的无线资源周期出现，所以如图2所示，需配置的参数包括：生效的无线资源的起始SFN和子帧号，周期间隔为m个子帧以及总共生效n次。

这里，如果步骤1.2中eNB下发获取目标小区TA的命令和切换命令在一个RRC消息中下发，则不存在间隔子帧，K取值为0。此时，由于切换命令中已经包含了目标小区的相关信息，所以，获取目标小区TA的命令不需要携带目标小区的E-CGI、PCI和频点信息。

步骤1.5，UE选择自己可用的上行调度信息，在预配置的上行资源上发送上行数据。

步骤1.6，如果eNB在预配置的上行资源上收到上行数据，并且解码成功，则剩下的未使用的预配置的调度资源自动释放。否则剩下的资源继续有效，并等待上行数据的发送。

步骤1.7，如果UE收到上行数据发送的ACK信息，则剩下的未使用的预配置的调度资源自动释放无效。否则剩下的资源继续有效，并继续发送上行数据。

实施例2

本实施例的切换过程的原小区和目标小区之间是同步的，且子帧对齐。原侧小区配置UE进行测量，eNB根据测量结果做出切换判决。eNB在下发切换命令前，下发让UE获取目标小区上行定时的命令，间隔指定k个子帧后，eNB再下发切换命令，此时eNB假定UE已经获取到目标小区的上行定时。与实施例一不同的是：在切换命令中，目标侧基站不配置UE用于上行数据发送的调度信息，而是配置专用的PRACH资源和preamble。UE按照最大发射功率发送多次，例如2次，目的是通知目标基站该UE已经来到的目标小区准备好接收PDCCH调度信息。目标小区发送PDCCH调度信息后，UE根据PDCCH调度信息在对应的上行时频资源位置发送数据。

本实施例的实现步骤如图3所示，具体如下：

步骤2.1，UE处于RRC_CONNECTED状态，并进行测量，当有测量事件触发时上报测量报告。eNB根据测量报告做出切换判决，决定切换UE到目标小区。

步骤2.2，eNB下发获取指定PCI目标小区的TA命令，可以是PDCCH命令或者MAC控制单元或者RRC消息，该命令可以携带目标小区的E-CGI(全球小区标识)，也可以携带目标小区的PCI(物理小区ID)和频点信息。

步骤2.3，UE接收到获取指定PCI目标小区的TA命令后，计算目标小区的TA。

TA_target＝TA_source–2(T1-T2)，T1,T2为两个小区的传播时延。

步骤2.4，eNB在下发获取指定PCI目标小区的TA命令后，间隔K个子帧，下发RRC Connection Reconfiguration消息，并且携带切换命令。在切换命令中，携带专用的PRACH资源和专用的preamble。

这里，如果步骤2.2中eNB下发获取目标小区TA的命令和切换命令在一个RRC消息中下发，则不存在间隔子帧，K取值为0。

步骤2.5，UE按照最大发射功率在配置的PRACH资源上发送专用的preamble。例如发送2次，但是不等待RAR过程，目的只是通知目标基站UE已经来到目标小区，准备好接收PDCCH调度信息。

步骤2.6，目标小区发送PDCCH调度信息。

步骤2.7，UE根据PDCCH调度信息在对应的上行时频资源位置发送数据。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种切换过程中降低数据包延迟的方法，原小区和目标小区之间同步并且子帧对齐，其特征在于，所述方法包括：

eNB在下发切换命令之前的K个子帧，给UE发送获取目标小区上行定时命令，K为整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在切换命令中，目标基站配置UE的上行调度信息，并分配该上行调度信息生效的无线资源，所述生效的无线资源包括起始帧号位置、周期间隔以及生效次数，UE在所述生效的无线资源上发送上行数据，如果收到对应的ACK，则剩下未使用的无线资源分配默认无效，同时eNB如果在某个无线资源上收到上行数据并解码成功，则自动释放剩下未使用的无线资源分配。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在切换命令中，目标基站配置专用的PRACH资源和前导序列，UE按照最大发射功率发送多次，通知目标基站该UE已经来到的目标小区准备好接收PDCCH调度信息，UE根据目标小区的PDCCH调度信息在对应的上行时频资源上发送数据。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

K取值为0，所述切换命令和获取目标小区上行定时命令在一个RRC消息中下发。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

K取值大于0，所述获取目标小区上行定时命令通过PDCCH命令、MAC控制单元或者RRC消息下发，携带目标小区的全球小区标识，或者携带目标小区的物理小区ID和频点信息。