CN103945553A - 基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法。其中,基站包括分别用于与用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,该方法包括:分别将宏基站和微基站设置为主服务小区和辅助服务小区;对于宏基站上的调度资源,控制信令优先于第一MAC CE信令使用并发送;在上一步骤中,如果宏基站上的所述调度资源除控制信令所使用的之外还能满足第一MAC CE信令使用,则由宏基站发送第一MAC CE信令;否则宏基站将所述第一MAC CE信令发送至微基站;以及对于微基站上的调度资源,所述第一MAC CE控制信令优先于数据部分使用并发送。依据本发明所述的方法在保证了较高的移动性管理的情况下实现了宏基站上的调度资源的优化配置。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,更具体地,涉及一种在无线通信网络的基站以及用户设备中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法。
背景技术
在如今的异构的无线通信网络中,通常会有覆盖范围较大的宏基站和相对来说覆盖范围较小的微基站。图1示出了现有技术中的网络架构的示意图100,由图可见,在这样的网络环境中,宏基站110提供最为基本的网络覆盖(图中点状背景所示出的部分),与此同时,具有较小功率(即具有较小的网络覆盖范围(图中用反斜线标出的区域))的诸如微基站121、122、123和124提供了更为高速的网络接入可能。此时,处于其共同的覆盖范围内的用户设备将能够同时与宏基站以及微基站建立通信连接,这是便会产生如下问题,即如何最优地利用上述的宏基站以及微基站的资源来通信,从而使得用户设备以及这两种基站得到最大化以及最优化的利用。
通常来说,为了便于移动性管理,通常将宏基站作为主服务小区来使用,此时,微基站将相应地作为辅助服务小区来使用。此时,RRC信令将在宏基站的调度资源上传输,而数据部分则在微基站的调度资源上传输。这样一来,一方面RRC信令不一定会充分地利用宏基站上的调度资源,即宏基站上的调度资源有可能还有剩余的部分能够供其他信令来使用,但是由于传统的做法中仅有RRC信令在宏基站上传播,从而使得这部分剩余的调度资源将被浪费;另一方面,一类重要的“控制信令”,即MAC CE信令也渴望能够通过宏基站的调度资源来传输,而在微基站的调度资源上传输将会引起X2接口带来的传输延时,这对于无线网络的通信以及优化后续调度来说都是不利的。
发明内容
根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解,本发明的第一方面提出了一种在无线通信网络的基站中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法,其中,所述基站包括分别用于与用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,所述方法包括:
a.分别将所述宏基站和所述微基站设置为主服务小区和辅助服务小区;
b.对于所述宏基站上的调度资源,控制信令优先于所述第一MAC CE信令使用并发送;
c.在所述步骤b中,如果所述宏基站上的所述调度资源除所述控制信令所使用的之外还能满足所述第一MAC CE信令使用,则由所述宏基站发送所述第一MAC CE信令;否则所述宏基站将所述第一MAC CE信令发送至所述微基站;以及
d.对于所述微基站上的调度资源,所述第一MAC CE控制信令优先于所述数据部分使用并发送。
依据本发明所述的方法使得在基站侧能够充分合理地利用宏基站上的调度资源。
此外,优选地,在依据本发明所述的一个实施例中,在所述步骤c中,如果所述宏基站上的所述调度资源除所述控制信令和所述第一MAC CE所使用的之外还有剩余,则利用所述剩余资源发送所述数据部分和/或填充冗余。
以这样的方式,在用户平面的数据部分被允许使用宏基站上的调度资源来传输的情况下,便能够实现上述的宏基站上的调度资源的最大化合理利用。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第一MAC CE信令包括辅助服务小区激活/去激活信令、TAC信令或DRX信令。本领域的技术人员可以理解,所述第一MAC CE信令也可以是除上述三种信令以外的其他的合适的MAC CE信令。
本发明的第二方面提出了一种在无线通信网络的用户设备中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法,其中,所述基站包括分别用于与所述用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,所述方法包括:
o.从所述无线通信网络接收第一指示;
p.在接收到所述第一指示的情况下,所述用户设备启动RLCPDU生成过程,其中:
p1:对于宏基站上行资源,控制信令优先于第二MAC CE信令使用并发送,并在剩余的宏基站上行资源能够满足所述第二MAC CE信令时为所述第二MAC CE信令预留相应的资源以形成包含控制信令或包含控制信令且为所述第二MAC CE预留了相应的资源的第一RLC PDU并发送至MAC层;否则
p2:对于微基站上行资源,所述第二MAC CE信令优先于数据部分使用,如果有所述第二MAC CE信令需要在所述微基站上行资源上传输,则为所述第二MAC CE信令预留相应的资源并形成第二RLCPDU并发送至MAC层;以及
q.在所述MAC层分别根据所述第一和第二RLC PDU和所述第二MAC CE信令形成第一和第二MAC PDU并分别发送至所述宏基站和所述微基站。
在依据本发明所述的一个实施例中,如果除了所述控制信令和所述第二MAC CE信令所使用的所述宏基站上行资源之外还有剩余的上行资源,则所述步骤p1进一步包括:
根据是否允许所述数据部分使用所述宏基站上行资源,分别根据逻辑信道的优先级将所述数据部分放入并生成所述第一RLC PDU。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述宏基站和所述微基站之间经由X2接口的X2信令相互通信。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令为BSR信令,在所述步骤q中,所述第一MAC PDU和/或所述第二MACPDU分别包括控制信道和/或数据信道的BSR信息。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第一MAC PDU和所述第二MAC PDU还包括指示所述宏基站将所述数据信道的BSR信息或指示所述微基站将所述控制信道的BSR信息通过X2接口分别转发至所述宏基站或所述微基站的第一转发指示信息。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第一转发指示信息为逻辑信道组标识或逻辑信道标识。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤q中,所述第一MAC PDU和所述第二MAC PDU分别包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤q中,所述第一MAC PDU或所述第二MAC PDU包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息以及指示所述宏基站将所述微基站的PHR信息或指示所述微基站将所述宏基站的PHR信息通过X2接口分别转发至所述微基站或所述宏基站的第二转发指示信息。
综上所述,依据本发明所述的在基站侧以及用户设备侧所实现的用于基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法实现了整个网络资源的合理配置,提高了宏基站上的调度资源以及用户设备上的宏基站上行资源的利用效率,此外,仅由宏基站上的调度资源来传输控制信令(例如RRC信令),由于宏基站的覆盖范围较大,而且频率较低,从而使其可靠性非常高,此外,还利用了微基站频率较高的频谱资源来传输数据,从而也提高了数据的传输速率;另一方面,在用户设备频繁进出覆盖范围较小的微基站覆盖范围时,并不需要启动HO过程,从而不会影响其移动性管理。再者,对于控制非常重要的MAC CE信令也实现了优先在宏基站上的调度资源上传输,从而减小了MAC CE信令的传输延时,反过来也提高了整个网络的运行效率。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出了现有技术中的网络架构的示意图100;
图2示出了依据本发明所述的在无线通信网络的基站中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法200;以及
图3示出了依据本发明所述的在无线通信网络的用户设备中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法300。
在图中,贯穿不同的示图,相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中,将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解,在不偏离本发明的范围的前提下,可以利用其他实施例,也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此,以下的具体描述并非限制性的,且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
图1示出了现有技术中的网络架构的示意图100,该图在背景技术部分已作出过描述,在此不再赘述。
为了在保证移动性管理的前提下,充分有效地利用宏基站的调度资源并使得在宏基站、微基站以及用户设备之间传输的信令更加流畅和方便,针对上述对背景技术以及存在的技术问题的理解,本发明的第一实施例200提出了一种在无线通信网络的基站中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法,其中,所述基站包括分别用于与用户设备130建立通信连接的宏基站110和微基站121、122、123和124,该方法包括:
首先,在步骤210中,分别将宏基站和微基站设置为主服务小区(Pcell)和辅助服务小区(Scell);
然后,在步骤220中,对于宏基站上的调度资源(Schedulinggrant),控制信令优先于所述第一MAC CE信令使用并发送;
接下来,在步骤230中,将判断在上述步骤220中的宏基站上的所述调度资源除了控制信令所使用的之外是否还能满足第一MACCE信令使用,如果是,则由宏基站发送该第一MAC CE信令;否则宏基站将该第一MAC CE信令发送至微基站上并由微基站来发送该第一MAC CE信令;以及
最后,在步骤240中,对于微基站上的调度资源,第一MAC CE控制信令优先于数据部分使用并发送。如果有从宏基站传送过来的第一MAC CE信令,则优先将该第一MAC CE信令放入其MAC PDU中传递,然后再将一般的数据部分放入其MAC PDU中传递;但是如果该第一MAC CE已经在宏基站的调度资源上传递了,那么该微基站的调度资源只用传输数据部分便可了。
在该实施例中,控制信令仅在宏基站的调度资源上传输,而且数据部分在微基站的调度资源上传输。但是在实际的应用中,宏基站上的调度资源可能在将控制信令(例如传统的RRC信令)以及上述第一MAC CE信令放入之外,还具有空闲的资源,此时,该部分资源将没有得到充分的合理利用,从而造成宏基站上的调度资源的浪费。为了避免这种情况的出现,在依据本发明所述的一个实施例中,在上述步骤230中,如果宏基站上的调度资源除了控制信令(例如传统的RRC信令)和上述第一MAC CE所使用的之外还有剩余,则利用剩余资源发送所述数据部分和/或填充冗余。
以这样的方式,将实现宏基站上的调度资源的最大化合理利用,这将是本领域的技术人员所期待的。此外,上述第一MAC CE信令仅在宏基站上没有或者没有足够的资源让其在宏基站上传输时,才会首先转发到微基站上,然后通过微基站上的调度资源发送,这样便能最大程度地保证该第一MAC CE信令的及时传输,从而提高整个无线通信网络的配置效率。
在上述的依据本发明的实施例中,第一MAC CE信令包括辅助服务小区激活/去激活信令、TAC信令或DRX信令。本领域的技术人员应当理解,除了上述的三种信令之外,该处所述的第一MAC CE信令还能够是其他任何合适的MAC CE信令。
除了在基站侧实现上述优化以外,在用户设备侧同样需要进行优化,因此,如图3所示的本发明的又一实施例提出了一种在无线通信网络的用户设备中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法300,其中,基站同样包括分别用于与用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,如图3所示,该方法包括:
首先,在步骤310中,从所述无线通信网络接收第一指示;该处的第一指示可以是允许用户设备实现控制平面和所述用户平面分离,例如,当该用户设备进入了微基站和宏基站的覆盖范围的重叠区域时由基站侧通知给用户设备具备了实现控制平面和所述用户平面分离的条件,而且指示用户设备来实现控制平面和所述用户平面分离的指示信息;
然后,在步骤320中,在接收到所述第一指示的情况下,所述用户设备启动RLC PDU生成过程,其中,该步骤能够包括以下子步骤:
子步骤1:对于宏基站上行资源,控制信令优先于第二MAC CE信令使用并发送,并在剩余的宏基站上行资源能够满足所述第二MAC CE信令时为所述第二MAC CE信令预留相应的资源以形成包含控制信令或包含控制信令且为所述第二MAC CE预留了相应的资源的第一RLC PDU并发送至MAC层;否则
子步骤2:对于微基站上行资源,所述第二MAC CE信令优先于数据部分使用,如果有所述第二MAC CE信令需要在所述微基站上行资源上传输,则为所述第二MAC CE信令预留相应的资源并形成第二RLC PDU并发送至MAC层;以及
最后,在步骤330中,在所述MAC层分别根据所述第一和第二RLC PDU和所述第二MAC CE信令形成第一和第二MAC PDU并分别发送至所述宏基站和所述微基站。
同理,在该实施例中,控制信令仅在宏基站上行资源上传输,而且数据部分在微基站上行资源上传输。但是在实际的应用中,宏基站上行资源可能在将控制信令(例如传统的RRC信令)以及上述第二MAC CE信令放入之外,还具有空闲的资源,此时,该部分资源将没有得到充分的合理利用,从而造成宏基站上行资源的浪费。为了避免这种情况的出现,在依据本发明所述的一个实施例中,在上述步骤320中,如果宏基站上行资源除了控制信令(例如传统的RRC信令)和上述第二MAC CE所使用的之外还有剩余,则利用该剩余的资源发送所述数据部分和/或填充冗余。
以这样的方式,将实现宏基站上行资源的最大化合理利用,这将是本领域的技术人员所期待的。此外,上述第二MAC CE信令仅在宏基站上没有或者没有足够的资源让其在宏基站上传输时,才会首先转发到微基站上,然后通过微基站上的调度资源发送,这样便能最大程度地保证该第一MAC CE信令的及时传输,从而提高整个无线通信网络的配置效率。
在依据本发明所述的一个实施例中,如果除了所述控制信令和所述第二MAC CE信令所使用的所述宏基站上行资源之外还有剩余的上行资源,则所述步骤320的子步骤1进一步包括:
根据是否允许所述数据部分使用所述宏基站上行资源,分别根据逻辑信道的优先级将所述数据部分放入并生成所述第一RLC PDU。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述宏基站和所述微基站之间经由X2接口的X2信令相互通信。
此外,在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令可以为BSR信令,在所述步骤330中,所述第一MAC PDU和/或所述第二MAC PDU分别包括控制信道和/或数据信道的BSR信息。该处包含四种可能的技术方案组合,在其中之一的技术方案中,即第一MAC PDU只包含控制信道的BSR信令且第二MAC PDU仅包含数据信道的BSR信令时,他们分别被发送至宏基站和微基站。
上述实施例中,如果第一MAC PDU或第二MAC PDU包含了控制信道和数据信道的BSR信息,即意味着将由宏基站或者微基站来接收全部的(即控制信道和数据信道)的BSR信息,此时在这样的实施例中,所述第一MAC PDU和所述第二MAC PDU还包括指示所述宏基站将所述数据信道的BSR信息或指示所述微基站将所述控制信道的BSR信息通过X2接口分别转发至所述宏基站或所述微基站的第一转发指示信息。其中,在依据本发明所述的一个实施例中,所述第一转发指示信息为逻辑信道组标识(LCG_id)或逻辑信道标识(LC_id)。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤330中,所述第一MAC PDU和所述第二MAC PDU分别包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息,此时,宏基站和微基站的PHR信息将被分别传输至相应的宏基站和微基站。以这样的方式,便实现了宏基站和微基站的功率信息的分别传输,而不需要后续的由宏基站将微基站的功率信息转发给微基站或者由微基站将接收到的宏基站的功率信息转发给相应的宏基站的转发过程。
在依据本发明所述的一个实施例中,所述第二MAC CE信令可以为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤330中,所述第一MACPDU或所述第二MAC PDU包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息,此时,如上述的BSR信息一样,将由宏基站或者微基站接收到本该由微基站或宏基站接收的PHR信息,此时还必须包含指示所述宏基站将所述微基站的PHR信息或指示所述微基站将所述宏基站的PHR信息通过X2接口分别转发至所述微基站或所述宏基站的第二转发指示信息。
综上所述,依据本发明所述的在基站侧以及用户设备侧所实现的用于基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法实现了整个网络资源的合理配置,提高了宏基站上的调度资源以及用户设备上的宏基站上行资源的利用效率,此外,仅由宏基站上的调度资源来传输控制信令(例如RRC信令),由于宏基站的覆盖范围较大,而且频率较低,从而使其可靠性非常高,此外,还利用了微基站频率较高的频谱资源来传输数据,从而也提高了数据的传输速率;另一方面,在用户设备频繁进出覆盖范围较小的微基站覆盖范围时,并不需要启动HO过程,从而不会影响其移动性管理。再者,对于控制非常重要的MAC CE信令也实现了优先在宏基站上的调度资源上传输,从而减小了MAC CE信令的传输延时,反过来也提高了整个网络的运行效。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论如何来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的。此外,明显的,“包括”一词不排除其他元素和步骤,并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
Claims (11)
1.一种在无线通信网络的基站中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法,其中,所述基站包括分别用于与用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,所述方法包括:
a.分别将所述宏基站和所述微基站设置为主服务小区和辅助服务小区;
b.对于所述宏基站上的调度资源,控制信令优先于所述第一MAC CE信令使用并发送;
c.在所述步骤b中,如果所述宏基站上的所述调度资源除所述控制信令所使用的之外还能满足所述第一MAC CE信令使用,则由所述宏基站发送所述第一MAC CE信令;否则所述宏基站将所述第一MAC CE信令发送至所述微基站;以及
d.对于所述微基站上的调度资源,所述第一MAC CE控制信令优先于所述数据部分使用并发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述步骤c中,如果所述宏基站上的所述调度资源除所述控制信令和所述第一MAC CE所使用的之外还有剩余,则利用所述剩余资源发送所述数据部分和/或填充冗余。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一MAC CE信令包括辅助服务小区激活/去激活信令、TAC信令或DRX信令。
4.一种在无线通信网络的用户设备中基于载波聚合实现控制平面和用户平面分离的方法,其中,所述基站包括分别用于与所述用户设备建立通信连接的宏基站和微基站,所述方法包括:
o.从所述无线通信网络接收第一指示;
p.在接收到所述第一指示的情况下,所述用户设备启动RLCPDU生成过程,其中:
p1:对于宏基站上行资源,控制信令优先于第二MAC CE信令使用并发送,并在剩余的宏基站上行资源能够满足所述第二MAC CE信令时为所述第二MAC CE信令预留相应的资源以形成包含控制信令或包含控制信令且为所述第二MAC CE预留了相应的资源的第一RLC PDU并发送至MAC层;否则
p2:对于微基站上行资源,所述第二MAC CE信令优先于数据部分使用,如果有所述第二MAC CE信令需要在所述微基站上行资源上传输,则为所述第二MAC CE信令预留相应的资源并形成第二RLC PDU并发送至MAC层;以及
q.在所述MAC层分别根据所述第一和第二RLC PDU和所述第二MAC CE信令形成第一和第二MAC PDU并分别发送至所述宏基站和所述微基站。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,如果除了所述控制信令和所述第二MAC CE信令所使用的所述宏基站上行资源之外还有剩余的上行资源,则所述步骤p1进一步包括:
根据是否允许所述数据部分使用所述宏基站上行资源,分别根据逻辑信道的优先级将所述数据部分放入并生成所述第一RLC PDU。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述宏基站和所述微基站之间经由X2接口的X2信令相互通信。
7.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述第二MAC CE信令为BSR信令,在所述步骤q中,所述第一MAC PDU和/或所述第二MAC PDU分别包括控制信道和/或数据信道的BSR信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一MAC PDU和所述第二MAC PDU还包括指示所述宏基站将所述数据信道的BSR信息或指示所述微基站将所述控制信道的BSR信息通过X2接口分别转发至所述宏基站或所述微基站的第一转发指示信息。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述第一转发指示信息为逻辑信道组标识或逻辑信道标识。
10.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述第二MAC CE信令为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤q中,所述第一MACPDU和所述第二MAC PDU分别包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息。
11.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述第二MAC CE信令为PHR信令/扩展的PHR信令,在所述步骤q中,所述第一MACPDU或所述第二MAC PDU包括所述宏基站和所述微基站的PHR信息以及指示所述宏基站将所述微基站的PHR信息或指示所述微基站将所述宏基站的PHR信息通过X2接口分别转发至所述微基站或所述宏基站的第二转发指示信息。
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