CN103988481B - Lte系统中tdd下行链路数据传送装置及方法 - Google Patents

Lte系统中tdd下行链路数据传送装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使得能够在最大限度满足吞吐量的同时，在2层以1ms为单位传送TDD下行链路信号的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法。根据本发明的一个特征，提供一种LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，包括：数据缓冲器，其依次加载从3层处理部非周期性地传递的IP数据；传送控制部，其按适合于UL/DL配置信息的比率，指示通常的下行链路子帧PDU队列与特殊子帧PDU队列的生成，把加载于所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列的数据，按UL/DL配置所规定的顺序及加载顺序，依次传递给1层处理部；以及通常的下行链路子帧PDU队列生成器及特殊子帧PDU队列生成器，其根据所述传送控制部的指示，生成所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列，加载所述数据缓冲器中加载的数据，所述特殊子帧PDU队列的1个传送块的大小设定为比所述通常的下行链路子帧PDU队列的1个传送块大小更小的值。

Description

LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法
技术领域
本发明涉及LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中TDD(Time DivisionDuplulexing，时分双工)下行链路数据传送装置及方法，特别是涉及一种使得能够在最大限度满足吞吐量的同时，在2层以1ms为单位传送TDD下行链路信号的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法。
背景技术
众所周知，LTE(Long Term Evolution)名称来源于使第三代移动通信(3G)“长期演进”的技术之意，目前与WiBro Evolution”(无线宽频网络技术演进)同为第四代移动通信技术的有力候选技术之一。
这种LTE以作为第三代移动通信无线标准化团体的3GPP(3rd GenerationPartnership Project；第三代合作伙伴计划)于2008年12月确定的标准规格“Release 8”为基础，信道带宽为1.25～20MHz，以20MHz带宽为基准，下行链路的最大传送速度为100Mbps，上行链路的最大传送速度为50Mbps。
无线多路接入及复用方式以OFDM(正交频分)为基础，高速分组数据传送方式以MIMO(多输入多输出)为基础。LTE Advanced是这种LTE的进化版本，以下将它们统称为“3GPP LTE”。
另一方面，在LTE系统中，区分上行链路(Uplink)与下行链路(Downlink)的方式支持两种形态。第一种方式为FDD(Frequency Division Duplexing；频分双工)，是按频率带宽区分上行链路与下行链路进行使用的方式，第二种方式为TDD(Time DivisionDuplexing；时分双工)，是按时间域区分上行链路与下行链路进行使用的方式。
图1是在LTE系统的TDD方式的帧结构中定义上行链路与下行链路传送区间的长度的表。在LTE系统的TDD方式中，时间域中的上行链路与下行链路的传送区间的长度通过如图1所示的称为“UL/DL配置”(Configuration)的信令决定，根据该值，上行链路与下行链路分成共7种形态。在图1中，“D”为下行链路子帧，“U”为上行链路子帧，“S”为下行链路数据与上行链路数据同时传送的特殊子帧(special subframe)，1个帧(frame)由10ms构成，各子帧再由1ms构成，在1个帧共存在10个子帧。在图1中，例如在1号配置(configuration)的情况下，按5ms的周期，实现从下行链路到上行链路的转换，因此，在1个帧中，分别存在4个下行链路子帧和上行链路子帧及2个特殊子帧。
图2是LTE系统用信号分析装置的一般结构框图。如图2所示，在一般的LTE系统用信号分析装置中，即，在LTE测量仪中，具备3层处理部100、2层处理部200及1层处理部300。3层处理部100负责IP(Internet Protocol)数据的处理。2层处理部200包括：PDCP(PacketData Convergence Protocol；分组数据汇聚协议)，其执行IP报文头的压缩及其解压、使用者数据的传送及对无线加载(Radio Bearer)的序列号保持等；RLC(Radio Link Control，无线链路控制)，其就传送错误控制，负责HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自动重传请求)处理；及MAC(Media Access Control，介质访问控制)处理部，其作为资料传送协议的下部层，是数据链路层的一部分。最后，1层处理部(300)负责物理层(PHYsicallayer)的处理。
另一方面，在以往LTE系统用信号分析装置中，通常地，3层处理部100由借助于CPU进行处理的诸如Windows或Linux的通用操作系统体现，2层处理部200由借助于DSP(Digital Signal Prpcosser，数字信号处理器)进行处理的专用固件体现，1层处理部300由借助于DSP或FPGA(Field Programmable Gate Array，场可编程逻辑门阵列)进行处理的固件体现。然而，2层处理部200和1层处理部300虽然能够充分处理与1个子帧相应的1ms的事件，但3层处理部100由于以诸如Windows或Linux的非实时操作系统(Non-Real Time OS)体现，因而无法及时处理1ms事件。因此，在2层处理部200中，对从3层处理部100传递的IP数据进行缓冲，以1ms为单位进行处理，传递给1层处理部300。
但是，根据如前所述的以往的TDD下行链路数据处理方式，在特殊子帧中，下行链路数据的传送块大小(Transmittion Block Size)与普通下行链路子帧的传送块大小相比，最大不得超过75％，即，特殊子帧与下行链路子帧的下行链路数据的传送块大小相互不同，因此，把缓冲的数据按1ms单位断开进行传送时，发生数据损失的问题。
为了解决这种问题，以往采用的方式是，在特殊子帧中不分配下行链路数据而传送数据(A方案)，或按特殊子帧的传送块大小，减小所有下行链路子帧的传送块大小而传送数据(方案B)。
但是，在采用前述A方案及B方案的情况下，与按下行链路子帧与特殊子帧的最大传送块大小传送数据时相比，如图1的右侧所示，相对于各UL/DL配置，导致较低吞吐率(throughput rate)，因而存在效率相应地下降的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明正是为了解决前述问题而提出的，其目的在于提供一种LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法，能够在最大限度满足吞吐量的同时，在2层以1ms为单位传送TDD下行链路信号。
解决问题的技术方案
根据旨在达成前述目的的本发明的一个特征，提供一种LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，包括：数据缓冲器，其依次加载从3层处理部非周期性地传递的IP数据；传送控制部，其指示根据当前的UL/DL配置生成相当于通常的下行链路子帧的传送块的数量的通常的下行链路子帧PDU队列，并根据当前的UL/DL配置生成相当于特殊子帧的传送块的数量的特殊子帧PDU队列，并且把加载于所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列的数据，按UL/DL配置所规定的顺序及加载顺序，依次传递给1层处理部；以及通常的下行链路子帧PDU队列生成器及特殊子帧PDU队列生成器，其根据所述传送控制部的指示，生成所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列，加载所述数据缓冲器中加载的数据，所述特殊子帧PDU队列的1个传送块的大小设定为比所述通常的下行链路子帧PDU队列的1个传送块大小更小的值。
在前述的第1特征中，优选为了满足HARQ协议，还具备用于再传送的通常的再传送下行链路子帧PDU队列生成器及特殊再传送子帧PDU队列生成器。另一方面，其特征在于，所述当前的UL/DL配置从1层处理部获得。
根据本发明的另一特征，提供一种LTE系统中TDD下行链路数据传送方法，包括：(a)步骤，由LTE系统的2层处理部执行，把从3层处理部非周期性地接受传递的IP数据依次加载于数据缓冲器；(b)步骤，在根据当前的UL/DL配置生成相当于通常的下行链路子帧的传送块的数量的通常的下行链路子帧PDU队列，并根据当前的UL/DL配置生成相当于特殊子帧的传送块的数量的特殊子帧PDU队列后，区分所述数据缓冲器中加载的IP数据并依次加载；以及(c)步骤，每隔预先确定的周期，把所述通常的下行链路子帧PDU队列及特殊子帧PDU队列中加载的数据，按基于所述当前的UL/DL配置的顺序及加载顺序，传送给1层处理部，所述特殊子帧PDU队列的1个传送块的大小设定为比所述通常的下行链路子帧PDU队列的1个传送块大小更小的值。
在前述的第2特征中，其特征在于，还包括：(b')步骤，为满足HARQ协议，在还生成用于再传送的通常的再传送下行链路子帧PDU队列和特殊再传送子帧PDU队列后，区分所述数据缓冲器中加载的IP数据并依次加载；以及(d)步骤，在发生传送错误的情况下，即时从所述再传送下行链路子帧PDF队列或所述特殊再传送子帧PDU队列读取发生传送错误的下行链路子帧或特殊子帧数据并进行再传送。
另一方面，其特征在于，还包括：所述当前的UL/DL配置及关于传送错误的信息从1层处理部获得。
有益效果
根据本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法，即使不开发用于TDD的新固件，在下行链路数据传送时，也能够达成最大的吞吐量。进而，通过采用双重缓冲方式，即使是原有的HARQ，也能够高效应对。
附图说明
图1是在LTE系统的TDD方式的帧结构中定义上行链路与下行链路传送区间的长度的表。
图2是LTE系统用信号分析装置的一般结构框图。
图3是本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置的结构框图。
图4是用于说明本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送方法的流程图。
图5是示例性地显示在本发明的LTE系统中，在特定UL/DL配置中的TDD下行链路数据传送方法的原理的图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法的优选实施例进行详细说明。
图3作为本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置的结构框图，构成了2层处理部。如图2所示，本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置大致包括：数据缓冲器220，其依次加载从3层处理部100非周期性地传递的IP数据；传送控制部210，其按适合于UL/DL配置信息的比率，指示通常的下行链路子帧PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)队列(以下简称“N/S PDU队列”)与特殊子帧PDU队列(以下简称“S/S PDU队列”)的生成，把加载于N/S PDU队列与S/S PDU队列的数据按UL/DL配置所规定的顺序及加载顺序(FIFO)依次传递给1层处理部300；以及N/S PDU队列生成器232及S/S PDU队列生成器234，其根据传送控制部210的指示，生成N/S PDU队列与S/S PDU队列。N/S PDU队列生成器232及S/SPDU队列生成器234合起来构成最初传送PDU队列生成器230。
另一方面，根据本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，为满足HARQ协议，可以追加具备用于再传送(Retransmission)的N/S Ret PDU队列生成器242及S/S Ret PDU队列生成器244，N/S Ret PDU队列生成器242及S/S Ret PDU队列生成器244也根据传送控制部210的指示，生成N/S Ret PDU队列与S/S Ret PDU队列。N/S Ret PDU队列及S/S RetPDU队列可以由与N/S PDU队列及S/S PDU队列相同的结构构成。N/S Ret PDU队列生成器242及S/S Ret PDU队列生成器244合在一起构成再传送PDU队列生成器240。
在前述的构成中，传送控制部210可以从1层处理部300获得UL/DL配置信息。
图4是用于说明本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送方法的流程图，表明以传送控制部210为主体进行执行。
如图4所示，在步骤S10中，把从3层处理部100接受传递的IP数据依次加载于PCCP数据缓冲器220。
然后，在步骤S20中，例如判断是否从1层处理部300接到了UL/DL配置信息，在未接到的情况下，反复执行步骤S20，相反，在接到的情况下，进入步骤S30，根据接到的UL/DL配置信息，指示N/S PDU队列生成器232及S/S PDU队列生成器234，使得生成N/S PDU队列及S/S PDU队列。当然，在该步骤S30中，可以指示N/S Ret PDU队列生成器242及S/S Ret PDU队列生成器244，追加生成N/S Ret PDU队列及S/S Ret PDU队列。
其中，在本次的UL/DL配置属于图1的No.0的情况下，分别生成相当于2个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列。以相同的方式，在UL/DL配置属于No.1的情况下，分别生成相当于4个及2个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列，在属于No.2的情况下，分别生成相当于6个及2个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列，在属于No.3的情况下，分别生成相当于6个及1个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列，在属于No.4的情况下，分别生成相当于7个与1个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列，在属于No.5的情况下，分别生成相当于8个及2个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列，最后，在属于No.6的情况下，分别生成相当于2个传送块的N/S PDU队列与S/S PDU队列。
其中，S/S的PDU队列的1个传送块的大小最大是N/S PDU队列的1个传送块大小的75％。
然后，在步骤S40中，使PDCP数据缓冲器220中加载的数据依次加载于前述步骤S30中生成的N/S PDU队列及S/S PDU队列。
图5是示例性地显示在本发明的LTE系统中，在特定UL/DL配置中的TDD下行链路数据传送方法的原理的图，说明与属于No.1的UL/DL配置对应的传送方法。
如图5所示，在UL/DL配置属于图1的No.1的情况下，N/S PDU队列生成器232与S/SPDU队列生成器234分别根据传送控制部210的指示，首先生成用于RLC的PDU队列，N/S PDU队列生成器232生成相当于4个下行链路传送块的队列，相反，S/S PDU队列生成器234生成2个特殊帧传送块，即，生成相当于下行链路传送块的最大75％大小的传送块。
而且，在如此生成的N/S PDU队列与S/S PDU队列中，PDCP数据缓冲器220中加载的IP数据在根据RLC协议处理后依次加载。因此，在N/S PDU队列中，相当于0号、4号、5号及9号的下行链路子帧数据依次加载，相反，在S/S PDU队列中，相当于1号和6号的下行链路数据依次加载。
以相同的方法，N/S PDU队列生成器232与S/S PDU队列生成器234分别根据传送控制部210的指示，生成用于MAC的PDU队列，N/S PDU队列生成器232生成相当于4个下行链路传送块的队列，相反，S/S PDU队列生成器234生成相当于2个特殊帧传送块的队列。与此同时，N/S Ret PDU队列生成器242与S/S Ret PDU队列生成器244也根据传送控制部210的指示，生成相当于4个下行链路传送块的N/S Ret PDU队列与相当于2个特殊帧传送块的S/SRet PDU队列。
再次回到图4，在步骤S50中，传送控制部210每1ms把N/S PDU队列与S/S PDU队列中加载的数据，按照基于相应UL/DL配置信息的顺序及加载顺序，传送给1层处理部300。因此，在相应UL/DL配置为No.1的情况下，在N/S PDU队列的最右侧按下行链路传送块单位加载的数据传送给0号下行链路子帧，然后，加载在S/S PDU队列右侧的数据传送给1号特殊子帧，然后，加载在从N/S PDU队列右侧起第二号的数据传送给4号下行链路子帧，然后，加载在从N/S PDU队列右侧起第三号的数据传送给5号下行链路子帧，然后，加载在S/S PDU队列左侧的数据传送给6号特殊子帧，最后，加载在N/S PDU队列的最左侧的数据传送给9号下行链路子帧。
再次回到图4，在步骤S60中，判断是否发生传送错误，关于是否发生传送错误的信息可以从1层处理部300获得。在步骤S60中的判断结果，在发生传送错误的情况下，即时从N/S Ret PDU队列或S/S Ret PDU队列读取发生传送错误的下行链路子帧或特殊子帧数据并进行再传送，在如此发生再传送的情况下，子帧数据不按顺序传送，但在发送端，在传送或再传送时，对数据赋予编号并传送，因此在接收端，可以根据这种编号，毫无问题地处理数据。
本发明的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置及方法并不限定于前述的实施例，可以在本发明的技术思想允许的范围内多样地变形实施。
符号说明
100－3层处理部，200－2层处理部，210－传送控制部，220－PDCP数据缓冲器，230－最初PDU队列生成器，232－N/S PDU队列生成器，234－S/S PDU队列生成器，340－再传送PDU队列生成器，242－N/S Ret PDU队列生成器，244－S/S Ret PDU队列生成器，300－1层处理部。

Claims (6)

1.一种LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，其特征在于，包括：
数据缓冲器，其依次加载从3层处理部非周期性地传递的IP数据；
传送控制部，其指示根据当前的UL/DL配置生成相当于通常的下行链路子帧的传送块的数量的通常的下行链路子帧PDU队列，并根据所述当前的UL/DL配置生成相当于特殊子帧的传送块的数量的特殊子帧PDU队列，并且把加载于所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列的数据，按UL/DL配置所规定的顺序及加载顺序，依次传递给1层处理部；以及
通常的下行链路子帧PDU队列生成器及特殊子帧PDU队列生成器，其根据所述传送控制部的指示，生成所述通常的下行链路子帧PDU队列与所述特殊子帧PDU队列，加载所述数据缓冲器中加载的数据，
所述特殊子帧PDU队列的1个传送块的大小设定为比所述通常的下行链路子帧PDU队列的1个传送块大小更小的值。
2.根据权利要求1所述的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，其特征在于，
为了满足HARQ协议，还具备用于再传送的通常的再传送下行链路子帧PDU队列生成器及特殊再传送子帧PDU队列生成器。
3.根据权利要求1或2所述的LTE系统中TDD下行链路数据传送装置，其特征在于，
所述当前的UL/DL配置从1层处理部获得。
4.一种LTE系统中TDD下行链路数据传送方法，其特征在于，包括：
(a)步骤，由LTE系统的2层处理部执行，把从3层处理部非周期性地接受传递的IP数据依次加载于数据缓冲器；
(b)步骤，在根据当前的UL/DL配置生成相当于通常的下行链路子帧的传送块的数量的通常的下行链路子帧PDU队列，并根据所述当前的UL/DL配置生成相当于特殊子帧的传送块的数量的特殊子帧PDU队列之后，区分所述数据缓冲器中加载的IP数据并依次加载；以及
(c)步骤，每隔预先确定的周期，把所述通常的下行链路子帧PDU队列及特殊子帧PDU队列中加载的数据，按基于所述当前的UL/DL配置的顺序及加载顺序，传送给1层处理部，
所述特殊子帧PDU队列的1个传送块的大小设定为比所述通常的下行链路子帧PDU队列的1个传送块大小更小的值。
5.根据权利要求4所述的LTE系统中TDD下行链路数据传送方法，其特征在于，还包括：
(b')步骤，为满足HARQ协议，在还生成用于再传送的通常的再传送下行链路子帧PDU队列和特殊再传送子帧PDU队列后，区分所述数据缓冲器中加载的IP数据并依次加载；以及
(d)步骤，在发生传送错误的情况下，即时从所述再传送下行链路子帧PDU队列或所述特殊再传送子帧PDU队列读取发生传送错误的下行链路子帧或特殊子帧数据并进行再传送。
6.根据权利要求4或5所述的LTE系统中TDD下行链路数据传送方法，其特征在于，
所述当前的UL/DL配置及关于传送错误的信息从1层处理部获得。
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