CN101932091A - 协作多点传输系统、方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协作多点传输系统、方法及相关装置，用以提供可行的多个基站对移动终端进行协同传输的实施方案。该系统包括：协作多点传输服务网关，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含第一下行数据和同步信息；并将确定出的第二下行数据发送给参与协同传输的基站；参与协同传输的基站，用于从接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据，并根据获取到的同步信息，将获取到的第一下行数据发送给移动终端。

Description

协作多点传输系统、方法及相关装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种协作多点传输系统、方法及相关装置。

背景技术

在现有的移动通信系统中，由于邻区干扰的原因，处于小区边缘位置的用户的通信质量较差。为了改善小区边缘用户的通信质量，现有技术提出了协作多点传输(CoMP，Coordinated multi-point transmission)技术提案，该技术的基本工作原理为对处于小区边缘通信质量较差的用户，该用户服务小区以及服务小区的相邻协作小区共同参与对该用户的数据传输，以提高小区边缘用户的通信质量。参与对该用户进行协同传输的基站包括覆盖范围为服务小区的服务基站和覆盖范围为协作小区的协作基站。

然而，现有的CoMP提案并没有给出在多个基站共同参与向移动终端UE传输核心网下发给移动终端UE的下行数据时，各个基站如何实现协同调度的方案，以及对实现协同调度而言，关键的参与协同传输的各个基站之间如何实现同步机制的具体方案。

发明内容

本发明实施例提供一种协作多点传输系统，用以提供可行的多个基站对移动终端进行协同传输的实施方案。

对应地，本发明实施例还提供了一种协作多点传输方法、一种协作多点传输服务网关、一种参与协同传输的基站和一种协作多点传输中移动终端的服务基站。

本发明实施例提供的技术方案如下：

一种协作多点传输系统，包括协作多点传输服务网关和参与协同传输的基站，其中：协作多点传输服务网关，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含第一下行数据和同步信息；并将确定出的第二下行数据发送给参与协同传输的基站；参与协同传输的基站，用于从接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据，并根据获取到的同步信息，将获取到的第一下行数据发送给移动终端。

一种协作多点传输服务网关，包括：确定单元，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；发送单元，用于将确定单元确定出的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

一种参与协同传输的基站，包括：接收单元，用于接收协作多点传输服务网关或其它基站发来的第二下行数据，其中所述第二下行数据中包含协作多点传输服务网关或其它基站要下发给移动终端的第一下行数据和同步信息；获取单元，用于从接收单元接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据；发送单元，用于根据获取单元获取到的同步信息，将获取单元获取到的第一下行数据发送给移动终端。

一种协作多点传输方法，包括：移动终端的服务基站根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；并将所述第二下行数据发送给协作基站；以及根据所述同步信息，将第一下行数据发送给移动终端；协作基站根据服务基站发来的第二下行数据中包含的同步信息，将第二下行数据中包含的第一下行数据发送给移动终端。

一种协作多点传输中移动终端的服务基站，包括：确定单元，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；第一发送单元，用于将确定单元确定出的第二下行数据发送给协作基站；第二发送单元，用于根据所述同步信息，将第一下行数据发送给移动终端。

本发明实施例通过在要下发给移动终端的下行数据中携带同步时间信息，然后将携带同步时间信息的下行数据发送给参与协同传输的基站，参与协同传输的各个基站在接收到的下行数据中的同步时间信息对应的时间上，将物理层封装后的下行数据发送给移动终端，为多个基站协同地向移动终端发送下行数据提供了可行方案。

附图说明

图1为本发明实施例的主要实现原理流程图；

图2为本发明实施例提供的协作多点传输系统的示意图；

图3为本发明实施例1中的方案1提供的协作多点传输方法的示意图；

图4为本发明实施例1中的方案2提供的协作多点传输方法的示意图；

图5为本发明实施例2提供的协作多点传输方法的示意图；

图6为本发明实施例提供的协作多点传输服务网关的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的参与协同传输的基站的结构示意图；

图8为本发明实施例中协作多点传输中移动终端的服务基站的结构示意图；

图9为本发明方法实施例一中方案1对应的参与协同传输的基站的结构示意图；

图10为本发明方法实施例一中方案2对应的协作多点传输服务网关的结构示意图；

图11为本发明方法实施例一中方案2对应的参与协同传输的基站的结构示意图。

具体实施方式

由于现有CoMP技术并没有给出在多个基站共同向移动终端传输核心网下发给移动终端的下行数据时，基站之间实现协同传输的具体方案。本发明实施例通过在要下发给移动终端的下行数据中携带同步信息，然后将携带同步信息的下行数据发送给参与协同传输的基站，参与协同传输的基站根据接收到的下行数据中的同步信息，将物理层封装后的下行数据发送给移动终端，以此来保证参与协同传输的基站同步地向移动终端发送下行数据。

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

如图1所示，本发明实施例的主要实现原理流程如下：

步骤10，在要下发给移动终端的下行数据中携带同步信息；

步骤20，将携带有同步信息的下行数据发送给参与协同传输的基站；

步骤30，参与协同传输的基站根据接收到的下行数据中的同步信息，将物理层封装后的下行数据发送给移动终端。

下面将依据本发明上述发明原理，详细介绍一个实施例来对本发明方法的主要实现原理进行详细的阐述和说明。

实施例一

参与协同传输的可以是同一基站覆盖范围内的不同小区，也可以为不同基站覆盖范围内的小区。当在为移动用户提供协同传输的小区为同一基站覆盖范围的小区时，基站可以对自身覆盖范围的多个小区进行调度控制。本发明主要涉及不同基站覆盖范围的小区参与协同传输的情况，覆盖范围包括移动终端的服务小区的基站被称为服务基站，覆盖范围包括协作小区的基站被称为协作基站。在本实施例中，参与协同传输的基站包括UE1的服务基站eNB1和协作基站eNB2。

请参照附图2，为本发明实施例中协作多点传输系统的示意图，在现有的CoMP系统中增加了协作多点传输服务网关(CoMP Serving Gateway，Coordinated multi-point transmission/reception Serving Gateway)，eNB1为UE1的服务基站，eNB2为UE1的协作基站。UE1可以对应不止eNB2一个协作基站，在本实施例中为了描述简明，仅以eNB2为例进行介绍。

通过上述协作多点传输服务网关来实现多基站协同传输的具体过程如下：

方案1：

请参照附图3，协作多点传输服务网关CoMP Serving Gateway在核心网要下发给UE1的下行数据中携带同步信息，携带同步信息的具体方式为对核心网发送的下行数据包进行同步协议封装，即在核心网要下发给UE1的下行数据包上附加一个同步协议字段，该字段的具体结构如下表所示，

表1同步协议字段结构

表1中Time Stamp为指示各参与协同传输的基站将物理层封装后的该下行数据包发送给移动终端的时间信息；Packet Number为该附加了同步协议字段的数据包PDU的分组标识号；Elapsed Octet Counter为累计传输的字节数；其他字段内容与本申请无关，在这里不再详述。

参与协同传输的每个基站eNB1、eNB2接收到携带同步信息的下行数据后，分别对每个下行数据包执行以下处理：

先对协作多点传输服务网关发来的下行数据包进行同步协议解析，从解析得到的同步协议字段中获得同步信息，然后以与其他参与协同传输的基站相同的接入层协议封装方式，对协作多点传输服务网关发来的下行数据包中去除同步协议字段外的内容进行物理层以上的分组数据汇聚协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)、无线链路控制(RLC，Radio LinkControl)、媒体接入控制(MAC，Media Access Control)等接入层协议封装和物理层(Physical)协议封装，并根据协作多点传输服务网关发来的数据包中同步协议字段中包含的同步信息，在同步协议字段中包含的TimeStamp对应的时间上，将物理层协议封装后的下行数据通过空口发送给UE1。通过检测Packet Number，参与协同传输的基站可以确定协作多点传输服务网关通过S1接口发来的下行数据是否出现丢包现象；在发生丢包时，通过检测Elapsed Octet Counter可以确定所丢失的数据包的大小信息，从而确定所接收到的数据包在全部要下发给移动终端的下行数据MAC PDU中的位置，从而保证数据包从空口上发送的一致性。同步字段中也可以包含其他用于进行协同传输所需的信息。

通过以上处理，参与协同传输的eNB1、eNB2可以同步地将要下发给UE1的下行数据发送给UE1。

上述协作多点传输服务网关可以单独设置，也可以部署在接入网的服务网关(Serving Gateway)中，或位于接入网其他网络实体中，当部署在接入网的服务网关中时，协作多点传输服务网关可以通过S1接口将携带同步时间信息的下行数据发送给参与协同传输的各个基站。

方案2：

请参照附图4，协作多点传输服务网关在核心网要下发给UE1的下行数据中携带同步信息，其具体方式为：协作多点传输服务网关首先对要发送给移动终端的下行数据包进行物理层以上的PDCP、RLC、MAC等接入层协议封装，然后对上述封装后的下行数据包进行同步协议封装，即附加一个包含同步信息的同步协议字段，该字段的具体结构请参照表1。

协作多点传输服务网关将上述附加了同步协议字段的下行数据包发送给参与协同传输的基站eNB1、eNB2；

参与协同传输的每个基站eNB1、eNB2接收到携带同步信息的下行数据后，分别对每个下行数据包执行以下处理：

先对协作多点传输服务网关发来的下行数据包进行同步协议解析，从解析得到的同步协议字段中获得同步信息，然后对协作多点传输服务网关发来的下行数据包中去除同步协议字段外的内容进行物理层协议封装，并根据协作多点传输服务网关发来的数据包中同步协议字段中包含的同步信息，将物理层协议封装后的下行数据通过空口发送给UE1，根据同步信息发送下行数据的详细过程请参照方案1，在这里不再详述。

通过以上处理，参与协同传输的eNB1、eNB2可以同步地将要下发给UE1的下行数据发送给UE1。

与方案1类似，当协作多点传输服务网关部署在接入网的服务网关中时，可以通过S1接口将携带同步时间信息的下行数据发送给参与协同传输的各个基站。

对比上述方案1与方案2，在方案1中，是由参与协同传输的基站对同步封装后的下行数据进行接入层封装的，而在方案2中，是由协作多点传输服务网关对要下发给移动终端的下行数据进行物理层以上的接入层协议封装的。同理，也可以由协作多点传输服务网关进行部分接入层协议封装(例如PDCP协议层封装)，以及同步协议封装；同时，由参与协同传输的基站在接收到协作多点传输服务网关发来的携带同步时间信息的下行数据后，对下行数据进行除协作多点传输服务网关已封装过的协议之外的其余接入层协议的封装(例如RLC、MAC)和物理层协议封装。

协作多点传输服务网关在下行数据中携带同步时间信息Time Stamp时，可以根据协作多点传输服务网关接收到核心网下发的下行数据包的时间

由调度策略决定的调度间隔、下行数据包在协作多点传输服务网关与参与协同传输的基站之间传输所需的传输延迟时间T_delay来确定Time Stamp，此外，在确定Time Stamp时，还可以考虑业务服务速率、数据包的大小等因素。

实施例二

在实施例一中，是由协作多点传输服务网关在要下发给移动终端的下行数据中携带同步信息的，上述携带同步信息的功能也可以由UE1的服务基站eNB1来完成。

请参照附图5，UE1的服务基站eNB1在核心网要下发给UE1的下行数据中携带同步信息，其具体方式为：eNB1为对下行数据包进行同步协议封装，即在核心网要下发给UE1的下行数据包上附加一个包含同步信息的同步协议字段，该同步协议字段的结构如表1所示。

eNB1将已携带同步信息的下行数据通过X2接口发送给协作基站eNB2，eNB2对eNB1发来的下行数据进行物理层以上的接入层协议封装和物理层协议封装后，根据eNB1发来的下行数据中的同步信息，在同步协议字段中包含的Time Stamp对应的时间上，将上述接入层协议和物理层协议封装后的下行数据发送给UE1；eNB2通过检测Packet Number，可以确定eNB1通过X2接口发来的下行数据是否出现丢包现象；在发生丢包时，通过检测Elapsed Octet Counter可以确定所丢失的数据包的大小信息，从而确定所接收到的数据包在全部要下发给移动终端的下行数据MAC PDU中的位置，从而保证数据包从空口上发送的一致性。同步字段中也可以包含其他用于进行协同传输所需的信息。

与此同时，eNB1也可以对要发送给UE1的下行数据，进行与eNB2相同的物理层以上的接入层协议封装和物理层协议封装，并根据上述同步信息，在同步时间信息对应的时间上，与eNB2一同将封装后的下行数据发送给UE1。

在上述方案中，也可以由eNB1先对核心网要下发给UE1的下行数据包进行部分接入层协议封装(例如PDCP协议)，以及同步协议封装，并将同步协议封装后携带同步信息的下行数据发送给eNB2；eNB2在接收到服务基站发来的携带同步信息的下行数据后，对下行数据进行除服务基站已封装过的协议之外的其余接入层协议的封装(例如RLC、MAC、)和物理层协议封装。与此同时，eNB1也对同步封装前已进行部分接入层协议封装的下行数据进行其余的接入层协议的封装(例如RLC、MAC、)和物理层协议封装，并根据上述同步信息，将物理层封装后的下行数据发送给UE1。

通过上述方案，eNB1与eNB2可以同步地向UE1发送下行数据。

服务基站在下行数据中携带同步时间信息Time Stamp时，可以根据协作服务基站接收到核心网下发的下行数据包的时间

由调度策略决定的调度间隔、下行数据包在服务基站与协作基站之间传输所需的传输延迟时间T_delay来确定Time Stamp，此外，在确定Time Stamp时，还可以考虑业务服务速率、数据包的大小等因素。

本发明实施例通过在要下发给移动终端的下行数据中携带同步信息，然后将携带同步信息的下行数据发送给参与协同传输的基站，参与协同传输的基站根据接收到的下行数据中的同步信息，在同步时间信息对应的时间上，将物理层封装后的下行数据发送给移动终端，以此来保证参与协同传输的基站能够同步地向移动终端传输下行数据，提供了可行的多个基站对移动终端进行协同传输的实施方案。

相应地，本发明实施例还提供了一种协作多点传输服务网关，如图6所示，该协作多点传输服务网关包括确定单元601和发送单元602，其中，

确定单元601，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；

发送单元602，用于将确定单元601获得的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

请参照附图7，本发明实施例还提出了一种参与协同传输的基站，该基站包括接收单元701、获取单元702和发送单元703，其中，

接收单元701，用于接收如附图6所示的协作多点传输服务网关或其他基站发来的第二下行数据，其中所述第二下行数据中包含协作多点传输服务网关或其他基站要下发给移动终端的第一下行数据和同步信息；

获取单元702，用于从接收单元701接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据；

发送单元703，用于根据获取单元702获取到的同步信息，将获取单元702获取到的第一下行数据发送给移动终端。

对应上述方法实施例二，本发明实施例还提供了一种协作多点传输中移动终端的服务基站，请参照附图8，该服务基站包括确定单元801、第一发送单元802和第二发送单元803，其中，

确定单元801，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；

第一发送单元802，用于将确定单元801确定出的第二下行数据发送给协作基站；

第二发送单元803，用于根据所述同步信息，将第一下行数据发送给移动终端。

附图7中的基站可以作为协作基站与附图8中的服务基站配合工作，来实现同步地向移动终端传输下行数据。

对应方法实施例一中方案1提出的技术方案，本发明实施例提供了一种协作多点传输服务网关和参与协同传输的基站的实现方案。该方案中协作多点传输服务网关具体包括附加单元和发送单元，其中，

附加单元，用于在对要下发给移动终端的第一下行数据进行分组数据汇聚协议封装之前，在第一下行数据中附加同步字段，获得第二下行数据，所述同步字段中包含同步信息；

发送单元，用于将附加单元获得的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

请参照附图9，参与协同传输的基站，具体包括：

接收单元901，用于接收协作多点传输服务网关发来的第二下行数据；

解析单元902，用于对接收单元901接收到的第二下行数据进行解析，获得所述第二下行数据中包含的同步信息和第一下行数据；

协议封装单元903，用于对解析单元902获得的第一下行数据进行接入层协议封装，以及对所述接入层协议封装后的数据进行物理层封装；

发送单元904，用于根据解析单元902获得的同步信息，将协议封装单元903封装处理后的第一下行数据发送给移动终端。

对应方法实施例一中方案2提出的技术方案，本发明实施例还提供了一种协作多点传输服务网关和参与协同传输的基站的实现方案。请参照附图10，该方案中协作多点传输服务网关包括协议封装单元110、附加单元120和发送单元130，其中，

协议封装单元110，用于对要发送给移动终端的第一下行数据进行接入层协议封装；

附加单元120，用于在协议封装单元110封装后的数据中附加同步字段，来获得第二下行数据，所述同步字段中包含同步信息；

发送单元130，用于将附加单元120获得的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

请参照附图11，该方案中参与协同传输的基站包括接收单元111、解析单元112、协议封装单元113和发送单元114，其中，

接收单元111，用于接收协作多点传输服务网关发来的第二下行数据；

解析单元112，用于对接收单元111接收到的第二下行数据进行同步协议解析，获得所述第二下行数据中包含的同步信息和已进行接入层协议封装处理的第一下行数据；

协议封装单元113，用于对解析单元112获得的已进行接入层协议封装处理的第一下行数据进行物理层协议封装；

发送单元114，用于根据解析单元112获得的同步信息，将协议封装单元113封装处理后的第一下行数据发送给移动终端。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种协作多点传输系统，其特征在于，包括协作多点传输服务网关和参与协同传输的基站，其中：

协作多点传输服务网关，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含第一下行数据和同步信息；并将确定出的第二下行数据发送给参与协同传输的基站；

参与协同传输的基站，用于从接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据，并根据获取到的同步信息，将获取到的第一下行数据发送给移动终端。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述协作多点传输服务网关，具体包括：

附加单元，用于在对要下发给移动终端的第一下行数据进行分组数据汇聚协议封装之前，在第一下行数据中附加同步字段，获得第二下行数据，所述同步字段中包含同步信息；

发送单元，用于将附加单元获得的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述参与协同传输的基站，具体包括：

接收单元，用于接收协作多点传输服务网关发来的第二下行数据；

解析单元，用于对接收单元接收到的第二下行数据进行解析，获得所述第二下行数据中包含的同步信息和第一下行数据；

协议封装单元，用于对解析单元获得的第一下行数据进行接入层协议封装，以及对所述接入层协议封装后的数据进行物理层封装；

发送单元，用于根据解析单元获得的同步信息，将协议封装单元封装处理后的第一下行数据发送给移动终端。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述协作多点传输服务网关，具体包括：

协议封装单元，用于对要发送给移动终端的第一下行数据进行接入层协议封装；

附加单元，用于在协议封装单元封装后的数据中附加同步字段，来获得第二下行数据，所述同步字段中包含同步信息；

发送单元，用于将附加单元获得的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述参与协同传输的基站，具体包括：

接收单元，用于接收协作多点传输服务网关发来的第二下行数据；

解析单元，用于对接收单元接收到的第二下行数据进行解析，获得所述第二下行数据中包含的同步信息和已进行接入层协议封装处理的第一下行数据；

协议封装单元，用于对解析单元获得的已进行接入层协议封装处理的第一下行数据进行物理层协议封装；

发送单元，用于根据解析单元获得的同步信息，将协议封装单元封装处理后的第一下行数据发送给移动终端。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述同步信息包括用于指示将所述第一下行数据发送给移动终端的时间的同步时间信息、所述下行数据的分组标识信息，以及累计传输的数据量信息。

7.如权利要求1至5中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述协作多点传输服务网关单独设置在实体设备中，或设置在接入网的服务网关中。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述协作多点传输服务网关设置在接入网的服务网关中时，通过S1接口将所述第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

9.一种协作多点传输服务网关，其特征在于，包括：

确定单元，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；

发送单元，用于将确定单元确定出的第二下行数据发送给参与协同传输的基站。

10.一种参与协同传输的基站，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收协作多点传输服务网关或其它基站发来的第二下行数据，其中所述第二下行数据中包含协作多点传输服务网关或其它基站要下发给移动终端的第一下行数据和同步信息；

获取单元，用于从接收单元接收到的第二下行数据中获取同步信息和第一下行数据；

发送单元，用于根据获取单元获取到的同步信息，将获取单元获取到的第一下行数据发送给移动终端。

11.一种协作多点传输方法，其特征在于，包括：

移动终端的服务基站根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；并

将所述第二下行数据发送给协作基站；以及

根据所述同步信息，将第一下行数据发送给移动终端；

协作基站根据服务基站发来的第二下行数据中包含的同步信息，将第二下行数据中包含的第一下行数据发送给移动终端。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，移动终端的服务基站根据要下发给移动终端的第一下行数据，确定第二下行数据，具体包括：

所述服务基站在要下发给移动终端的第一下行数据中附加同步字段，获得第二下行数据，所述同步字段中包含同步信息。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述同步信息包括用于指示将所述第一下行数据发送给移动终端的时间的同步时间信息、所述下行数据的分组标识信息，以及累计传输的数据量信息。

14.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述移动终端的服务基站通过X2接口将所述第二下行数据发送给协作基站。

15.一种协作多点传输中移动终端的服务基站，其特征在于，包括：

确定单元，用于根据要下发给移动终端的第一下行数据确定第二下行数据，所述第二下行数据中包含所述第一下行数据和同步信息；

第一发送单元，用于将确定单元确定出的第二下行数据发送给协作基站；

第二发送单元，用于根据所述同步信息，将第一下行数据发送给移动终端。

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