CN101588286B

CN101588286B - 内容同步方法、通信系统和发送端设备

Info

Publication number: CN101588286B
Application number: CN2008100380698A
Authority: CN
Inventors: 杨涛; 尤明礼
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2028-05-23
Also published as: WO2009140864A1; CN101588286A

Abstract

本发明涉及一种内容同步方法、通信系统和发送端设备。所述内容同步方法用于基于多基站的单播通信系统，所述单播通信系统包括服务基站、非服务基站、用户设备、核心网络，所述基站同时服务相同的用户设备，在所述内容同步方法中：在发送端，在无线链路建立过程期间，在多个基站中确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；在接收端，所述用户设备只通过所述服务基站与核心网络进行数据交互；以及在发送端，只在所述服务基站处对用于所述用户设备的来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处不缓存来自核心网的数据。利用根据本发明的方法、通信系统和设备，无需复杂的协议就可以实现内容同步。

Description

内容同步方法、通信系统和发送端设备

技术领域

本发明涉及无线移动通信领域，更具体地，涉及一种用于IMT-advanced系统的多基站传输情景高层系统体系结构，涉及一种内容同步方法、通信系统和发送端设备。

背景技术

对于未来的移动通信，提出诸如网络MIMO或协作MIMO概念之类的多基站(BS)传输情景。一般来说，基于这些情景，可以配置几个基站向相同的用户设备(UE)发送相同的数据，使得UE可以合并来自不同基站的传输以提高接收性能。当前对于多基站传输的讨论主要集中于L1处理，例如如何处理信道信息、如何解决L1处理等等。从高层来看，多基站传输情景必需要求全部包含的基站向相应的UE发送相同的数据以确保在用户设备一侧的正确合并，即所谓的内容同步。现在还没解决如何实现这种内容同步问题的公开文献。本专利提出了用于解决这种问题的方案。

根据其概念，演进的多媒体广播多播业务(EMBMS)与多基站传输情景类似。EMBMS也强制进行内容同步以确保EMBMS数据传输。图1示出了EMBMS用于确保内容同步所采用的情景。如图1所示，E-MBMS网关在通过S1接口向多个基站eNB发送分组时，携带有SYNC同步消息，从而确保解决E-MBMS数据在S1接口上传输时的数据丢失和无序。根据调度结果，各个基站选择相同的数据包并对这些数据进行L2处理，然后在规定的时刻将这些数据发送到终端。为了解决数据在S1接口上的丢失和无序，EMBMS使用了非常复杂的协议结构，如图1中所示。因此，EMBMS所采用的情景不适用于单播多基站传输概念。原因在于来自核心网络的数据分发(distribution)所涉及的每一个基站，必须采用复杂的结构来解决S1中的丢失和无序。

发明内容

为了避免EMBMS方案在内容同步时的协议结构复杂的缺点，本发明实施例的目的是解决实现这种内容同步时的问题。

根据本发明的实施例，提出了一种内容同步方法，用于基于多基站的单播通信系统，所述单播通信系统包括服务基站、非服务基站、用户设备、核心网络，所述基站同时服务相同的用户设备，其中：在发送端，在无线链路建立过程期间，在多个基站中确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；在接收端，所述用户设备只通过所述服务基站与核心网络进行数据交互；以及在发送端，只在所述服务基站处对用于所述用户设备的来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处不进行缓存。

优选地，所述服务基站对与所述用户设备相对应的下行数据和上行数据执行L2和L1处理，而配置用于服务所述用户设备的其他基站即非服务基站只对于所述用户设备执行L1处理。

优选地，当多基站传输模式被激活时，所述非服务基站针对相关的用户设备临时地建立相应的L2功能，所述服务基站向所述非服务基站通报与针对所述用户设备相同的L2参数或算法或其他L2配置信息；以及当多基站传输模式被取消后，所述非服务基站释放临时建立的L2功能。

优选地，对于上行数据，所述服务基站对于来自用户设备的数据进行L2处理之后，通过所述服务基站将所述数据转发至核心网络。

优选地，对于下行数据，所述服务基站将L2处理的输出转发至所述非服务基站。

优选地，所述服务基站向非服务基站发送控制参数，使得所述非服务基站根据所述控制参数执行L1处理。

优选地，服务基站对于下行数据执行L2处理，并且向全部非服务基站转发L2输出和相应的控制参数；基于相应的控制参数，通过服务基站SBS和非服务基站的L1程序对所述L2输出进行进一步地处理；以及在规定的时刻将L1输出向下发送至用户设备。

优选地，服务基站对于下行数据执行L2和L1处理；将L1输出转发至全部非服务基站；以及服务基站指示相关的控制信息给非服务基站以便非服务基站在规定的时刻将L1输出向下发送。

优选地，基站根据调度结果或其他信息决定下一次需要传输的IP数据包；以及服务基站将这些IP数据包和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。

根据本发明的实施例，还提出了一种通信系统，包括服务基站、非服务基站、用户设备、核心网络，所述基站同时服务相同的用户设备，其中：所述接收端设备的用户设备只通过服务基站与核心网络进行数据交互；在无线链路建立过程期间，确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；并且只在所述服务基站处对用于所述接收端设备中的用户设备的、来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处不进行缓存。优选地，在所述通信系统中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2处理，并且向全部非服务基站转发L2输出和相应的控制参数；基于相应的控制参数，通过服务基站和非服务基站的L1程序对所述L2输出进行进一步地处理，然后在相应的时刻向下发送至所述接收端设备的用户设备。优选地，在所述通信系统中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2和L1处理；将L1输出和相关的控制信息转发至全部非服务基站。

优选地，在所述通信系统中，所述发送端设备的基站根据调度判决或其他信息决定下一次需要传输的IP数据包；以及所述发送端设备的服务基站将这些数据包和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。

根据本发明的实施例，还提出了一种发送端设备，包括服务基站、非服务基站，所述基站同时服务相同的用户设备，所述发送端设备向所述用户设备转发来自核心网络的信息，其中：用户设备只通过所述发送端设备的服务基站与核心网络进行数据交互；在无线链路建立过程期间，在所述发送端设备的多个基站中确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；并且只在所述服务基站处对用于所述接收端设备中的用户设备的、来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处的不进行缓存。

优选地，在所述发送端设备中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2处理，并且向全部非服务基站转发L2输出和相应的控制参数；基于相应的控制参数，通过服务基站和非服务基站的L1程序对所述L2输出进行进一步地处理，然后在相应的时刻向下发送至用户设备。

优选地，在所述发送端设备中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2和L1处理；将L1输出和相关的控制信息转发至全部非服务基站。

优选地，在所述发送端设备中，所述发送端设备的基站根据调度判决结果或其他信息决定下一次需要传输的IP数据包；以及所述发送端设备的服务基站将这些IP数据包和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：简化了内容同步过程；DL IP数据包只在SBS处进行缓存而在NSBS处不进行复制；SBS对于UL和DL数据执行L2和L1功能；SBS向全部相关的NSBS转发L2输出或L1输出；NSBS只执行L1功能或只执行RF功能。

附图说明

根据结合附图的以下描述，本发明的优点将变得易于理解，其中：

图1示出了根据本发明方法的流程图；

图2A示出了根据本发明第一实施例的内容同步方法的流程图；

图2B示出了根据本发明第一实施例的内容同步方法的场景示意图；

图3A示出了根据本发明第二实施例的内容同步方法的流程图；

图3B示出了根据本发明第二实施例的内容同步方法的场景示意图；

图4A示出了根据本发明第三实施例的内容同步方法的流程图；

图4B示出了根据本发明第三实施例的内容同步方法的场景示意图；以及

图5示出了现有技术中EMBMS用于确保内容同步所采用的情景示意图。

具体实施方式

现在对本发明的实施例提供详细参考。为解释本发明将参考附图描述下述实施例。

本发明的实施例提出了一种高层体系结构，用于基于多基站传输的单播系统，所述高层体系结构包括以下内容：将来自核心网络(CN)的下行数据DL通过网关只发送至一个基站(服务基站(SBS)ST01)；在进行L2处理之后，通过SBS将用于上行链路(UL)的来自UE的数据转发至CN(ST02)；UE具有由特定功能配置的一个或几个非服务基站(NSBS)为其服务，所述UE不具有与NSBS的信令连接，并且所述NSBS只进行针对相应UE的L1处理而不进行L2处理(ST03)；在服务相同UE的基站时要求对于UE的内容进行同步以执行组合(ST04)。在ST01的情况下，没有通过网关进行数据的分发，以避免S1接口处的IP分组丢失和无序；在SBS处对用于下行链路DL的来自CN的数据有效载荷进行缓存；并且用户设备UE具有与SBS的信令连接。在ST04的情况，对于DL数据，服务基站将L2 PDU或L1输出转发至NSBS，以确保SBS和NSBS向相同的UE传输相同的内容用于UE的组合；SBS也向NSBS发送相应的控制参数以确保全部所涉及的NSBS处的正确L1过程。

根据多基站传输概念，几个基站将同时服务相同的UE。本发明提出了UE只通过称为服务基站(SBS)的多个基站之一与CN进行数据交互。所述SBS在无线链路建立过程期间确定，并且可以通过例如切换等程序来改变。只在SBS处对用于该UE的来自CN的DL数据进行缓存，并且对其他基站处不进行缓存，这是本发明方法与EMBMS的不同之处。SBS对于与该UE相对应的DL和UL数据执行L2和L1处理，而配置用于服务该UE的其他基站(称为非服务基站(NSBS))只对于该UE执行L1或射频(RF)功能。根据多基站概念，对于DL，通过多个基站将来自CN的数据发送至相应的UE，并且UE执行合并以增加接收性能。这意味着必需确保所有这样的基站向该UE发送相同的数据有效载荷。本发明在这种情况下提出了两种方案以确保对于DL数据传输的同步。

下面参考图2A描述根据本发明第一实施例的内容同步方案。如图2A所示，所述内容同步方法包括以下步骤：服务基站对于下行数据执行L2处理，并且向全部非服务基站转发L2输出和相应的控制参数(S2A01)；基于相应的控制参数，通过服务基站SBS和非服务基站NSBS的L1程序对所述L2输出进行进一步地处理(S2A02)；以及在规定的时刻将L1输出向下发送至用户设备(S2A03)。所述内容同步方法的基本概念包括以下内容：SBS对于DL数据执行L2处理，并且向全部NSBS和相应的控制参数转发L2输出(L2 PDU)；基于相应的控制参数由SBS和NSBS L1程序对所述L2输出进行进一步地处理，然后在相应时刻向下发送至UE；这意味着，NSBS不会执行L2处理，其中在EMBMS概念中全部所涉及的基站应该执行L2处理，因此根据本发明实施例的方案与EMBMS概念不同。这种概念也与其中L2处理是用于BS的功能之一的传统BS传输不同。

图2B示出了用于根据本发明第一实施例的内容同步方案的下行链路传输方法的情景示意图。所述方法包括以下步骤：步骤S201，UE向该SBS报告所测量的UE和每一个所包含基站的信道质量信息；步骤S202，通过网关将用于所述UE的DL数据从CN转发至SBS，并且只在SBS处缓存；步骤S203，服务BS根据调度结果或其他信息从需要传输的选择IP数据包，并且执行诸如加密、报头压缩、分隔/连接之类的传统L2处理，然后进行多路复用以产生所述L2 PDU；步骤S204，然后将L2 PDU和相应的控制信令转发至每一个所涉及的NSBS；步骤S205，SBS和NSBS基于这些控制信令执行L1处理；步骤S206，UE在从SBS和NSBS接收信号之后执行合并。其中在所述步骤S204中，所述这些控制信令可以包括传输资源信息、UE和UE所报告的相应NSBS之间的信道信息、HARQ相关信息、传输时间、AMC和其他L1处理参数。在根据本发明第一实施例的内容同步方案中，因为服务基站向每一个基站转发除了信道信息之外的相同L2 PDU和控制信令，在每一个BS的L1处理之后，自动地实现全部这些所包含BS中的内容同步。

下面参考图3A描述根据本发明第二实施例的内容同步方案。所述内容同步方法的基本概念包括以下内容：服务基站对于下行数据执行L2和L1处理(S3A01)；将L1输出转发至全部非服务基站(S3A02)；以及服务基站指示相关的控制信息给非服务基站以便非服务基站在规定的时间给L1输出和其他相关的控制信息向下发送(S3A03)。这意味着NSBS作为针对该UE的RF功能。

下面参考图3B详细描述根据本发明第二实施例的内容同步方案的DL传输方法的场景示意图，所述方法包括以下步骤：步骤S301、步骤S302和步骤S303与第一实施例的步骤S201、S202和S203类似，即步骤S301，UE向SBS报告所测量的UE和每一个所包含基站的信道质量信息；步骤S302，通过网关将用于所述UE的DL数据从CN转发至SBS，并且只在SBS处缓存；步骤S303，服务BS根据调度结果或其他信息选择需要传输的IP数据包，并且执行诸如加密、报头压缩、分隔/连接之类的传统L2处理，然后进行多路复用以产生所述L2 PDU；步骤S304，SBS基于选定的L1参数以及UE和相应基站之间的UE所报告的信道信息对所产生的L2 PDU执行L1处理，在L1处理之后，SBS对于不同的基站产生不同的L1输出，所述不同的基站由UE和相应的基站之间的信道信息确定；步骤S305，SBS将L1输出转发至相应的NSBS，同样将诸如资源信息、传输时间等的一些控制信令发送至相关的NSBS；步骤S306，UE在从SBS和NSBS接收信号之后执行合并。在所述步骤S305中，全部所包含基站传输的信息是由相同来源的L2 PDU实现的，并且实现了在全部所涉及的基站中的内容同步。

下面描述根据本发明第一和第二实施例所述的内容同步方法之间的差别：在根据本发明第一实施例的内容同步方法中，NSBS应该基于来自SBS的控制信令执行L1处理。这需要SBS和每一个NSBS交互UE和相应NSBS之间的信道信息。而在根据本发明第二实施例的内容同步方法中，NSBS只执行RF功能；全部数据的L2和L1处理在SBS处进行，并且SBS应该根据UE和相应的NSBS之间的信道信息来针对不同NSBS产生不同的L1输出；然后，在SBS和NSBS之间不存在信道信息交换。上述两种内容同步方法都要求SBS执行L2处理，而NSBS不执行L2处理。

以下描述根据本发明第三实施例的另一种内容同步方法，在所述方法中NSBS也具有L2功能。

图4A示出了根据本发明第三实施例的内容同步方案：基站根据调度结果或其他信息决定下一次需要传输的IP数据包；以及服务基站将这些IP数据报和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。

这种内容同步方案的程序如图4B所示。图4B示出了根据本发明第三实施例的内容同步方法的场景示意图。为了确保内容同步，根据本发明第三实施例的内容同步方法包括以下步骤。

步骤S401：准备步骤

步骤S401a.当多基站传输模式被激活时，要求全部所涉及的NSBS针对相关的UE临时地建立相应的L2功能。服务基站应该向全部所涉及的NSBS通报与针对该UE相同的L2参数或算法或其他L2配置信息。其目的是为了确保NSBS和SBS应该基于所述相同的IP数据包产生相同的L2 PDU；

步骤S401b.当多基站传输模式取消后，要求全部所涉及的NSBS释放临时建立的L2功能；

步骤S402：选定IP数据包的分发

步骤S402a.将选定的IP数据包和控制信令一起向全部所涉及的NSBS进行分发。应该采用相应的技术以解决在这种分发过程中X2接口上的无序和丢失。例如，为了解决这种无序性，可以顺序地向每一个IP数据包添加顺序的序列数；为了解决丢失，可以向NSBS指示分发的IP数据包的个数等信息；

步骤S402b.如果NSBS检测到所述分发的丢失，NSBS应该保持静止，并且不会进行另外的动作；

步骤S403：L2和L1处理，在NSBS接收到所述IP数据包并且没有出现丢失和乱序时，NSBS分别执行L2和L1处理以产生L1输出；以及

步骤S404：DL传输，在相应的时刻全部所涉及的NSBS和SBS执行DL传输。

很明显，如果NSBS的L2结构与SBS的结构相同，并且解决了X2接口上的关于所述分发的无序和丢失，全部所涉及的BS将产生相同的L2 PDU，所述L2 PDU意味着实现了内容同步。

参考图2B、图3B和图4B，本发明的实施例还提出了一种通信系统，包括服务基站、非服务基站、用户设备、核心网络，所述基站同时服务相同的用户设备，其中：所述接收端设备的用户设备只通过服务基站与核心网络进行数据交互；在无线链路建立过程期间，确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；并且只在所述服务基站处对用于所述接收端设备中的用户设备的、来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处的不进行缓存。

在所述通信系统中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2处理，并且向全部非服务基站转发L2输出和相应的控制参数；基于相应的控制参数，通过服务基站和非服务基站的L1程序对所述L2输出进行进一步地处理，然后在相应时刻向下发送至所述接收端设备的用户设备。

在所述通信系统中，所述发送端设备的服务基站对于下行数据执行L2和L1处理；所述发送端设备的服务基站将L1输出和相关的控制信息转发至全部非服务基站。

在所述通信系统中，所述发送端设备的基站根据调度结果或其他信息决定需要传输的IP数据包；以及所述发送端设备的服务基站将这些IP数据包和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。

本发明的实施例还提出了一种发送端设备，包括服务基站、非服务基站，所述基站同时服务相同的用户设备，所述发送端设备向所述用户设备转发来自核心网络的信息，其中：用户设备只通过所述发送端设备的服务基站与核心网络进行数据交互；在无线链路建立过程期间，确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；并且只在所述服务基站处对用于所述接收端设备中的用户设备的、来自中心网络的下行数据进行缓存，而在其他基站处的不进行缓存

本领域普通技术人员可以理解：实施上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过执行程序指令相关的硬件来完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，执行该程序时执行根据本发明第一、第二和第三实施例方法的步骤，所述存储介质可以是ROM/RAM、磁盘、光盘等存储介质。

尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求及其等价物所限定的本发明的原理和范围的情况下，可以在对以上实施例中做出变化。

Claims

1.一种内容同步方法，用于基于多基站的单播通信系统，所述单播通信系统包括服务基站、非服务基站、用户设备、核心网络，所述服务基站和所述非服务基站同时服务相同的用户设备，其中：

在发送端，在无线链路建立过程期间，在多个基站中确定与所服务的用户设备相关联的服务基站；

在接收端，所述用户设备只通过所述服务基站与核心网络进行数据交互；以及

在发送端，只在所述服务基站处对用于所述用户设备的来自核心网络的下行数据进行缓存，而在其他非服务基站处不进行缓存，所述服务基站对与所述用户设备相对应的下行数据和上行数据执行第二层和第一层处理，而配置用于服务所述用户设备的其他非服务基站只对于所述用户设备执行第一层处理。

2.根据权利要求1所述的内容同步方法，其中所述服务基站对与所述用户设备相对应的下行数据和上行数据还执行第一层处理。

3.根据权利要求1所述的内容同步方法，其中所述非服务基站对于所述用户设备执行RF功能。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

当多基站传输模式被激活时，所述非服务基站针对相关的用户设备临时地建立相应的第二层功能，所述服务基站向所述非服务基站通报与针对所述用户设备相同的第二层参数或算法或其他第二层配置信息；以及

当多基站传输模式被取消后，所述非服务基站释放临时建立的第二层功能。

5.根据权利要求1所述的方法，其中对于上行数据，所述服务基站对于来自用户设备的数据进行第二层处理之后，通过所述服务基站将所述数据转发至核心网络。

6.根据权利要求1所述的方法，其中对于下行数据，所述服务基站将第二层处理的输出转发至所述非服务基站。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述服务基站向非服务基站发送控制参数，使得所述非服务基站根据所述控制参数执行第一层处理。

8.根据权利要求1所述的内容同步方法，其中：

服务基站对于下行数据执行第二层处理，并且向全部非服务基站转发第二层输出和相应的控制参数；

基于相应的控制参数，通过服务基站和非服务基站的第一层程序对所述第二层输出进行进一步地处理；以及

在规定的时刻将第一层输出向下发送至用户设备。

9.根据权利要求1所述的内容同步方法，其中：

服务基站对于下行数据执行第二层和第一层处理；

将第一层输出转发至全部非服务基站；以及

服务基站指示相关的控制信息给非服务基站，以便非服务基站在规定的时刻将第一层输出向下发送。

10.根据权利要求1所述的内容同步方法，其中：

基站根据调度结果决定下一次需要传输的IP数据包；以及

服务基站将这些IP数据包和相关的控制信息分发给全部所涉及的非服务基站。