CN104137644A - 在无线电网络中分布l2基带处理 - Google Patents

在无线电网络中分布l2基带处理 Download PDF

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Abstract

用于数据链路层的功能在接入点与接入控制器之间被分割。用于数据链路层的对上行链路和上行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。

Description

在无线电网络中分布L2基带处理
技术领域
本发明一般地涉及射频通信，并且更具体地涉及移动通信栈。
背景技术
本部分意图对在权利要求中所叙述的本发明提供背景或情境。本文中的描述可以包括这样的概念，其可被推行，但不一定是已经先前设想、实现或描述的概念。因此，除非在本文中另有指示，否在在本部分中描述的内容不是对于本申请中描述和权利要求的现有技术，并且不因包括在本部分中而被承认为是现有技术。
如下定义在本说明书和/或附图中可以找到的以下缩写：
ACK/NACK 确认/否认
AFE 模拟前端
ARQ 自动重发请求
AM 已确认模式
BB 基带
BTS 基站收发台
CoMP 协调多点
CPRI 通用公共无线电接口
C-RAN 云RAN
DFE 数字前端
DL 下行链路（从基站到用户设备）
DPD 数字预失真
eNB EUTRAN节点B（演进节点B /基站）
EPC 演进分组核心
EUTRAN 演进通用陆地接入网
FDD 频分双工
HARQ 混合式自动重发请求
HSDPA 高速下行链路分组接入
HW 硬件
IPsec 互联网协议安全
IT 信息技术
L1 层1（物理层）
L2 层2（数据链路层）
L3 层3（网络层）
LTE 长期演进
MAC 媒体接入控制
NAS 非接入层
OBSAI 开放式基站架构发起组织
PDCCH 物理下行链路控制信道
PDCP 分组数据会聚协议
PDU 协议数据单元
PDSCH 物理下行链路共享信道
PoC 概念验证
PUCCH 分组上行链路控制信道
PUSCH 分组上行链路共享信道
RAN 无线电接入网
RF 射频
RLC 无线电链路控制
ROHC 鲁棒报头压缩
RRC 无线电资源控制
SAP 服务接入点
SCH 同步信道
SDU 服务数据单元
SON 自组织网络
SRIO 串行快速输入输出
SW 软件
UL 上行链路（从用户设备到基站）
UM 未确认模式
UMTS 通用移动电信系统
WLAN 无线局域网。
一种现代通信系统被称为演进UTRAN（E-UTRAN，也指的是UTRAN-LTE或E-UTRA）。图1再现了3GPP TS 36.300 （V10.3.0（2011-03），Rel-10）的图4—1并示出了EUTRAN系统的总体架构。E-UTRAN系统包括eNB，其提供朝向UE的E-UTRAN用户平面（PDCP/RLC/MAC/PHY）和控制平面（RRC）协议终结（protocol termination）。eNB借助于X2接口彼此互连。eNB还借助于S1接口被连接到EPC，更具体地借助于S1 MME接口被连接到MME并借助于S1接口（MME/S-GW）被连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW/UPE和eNB之间的多对多关系。在此系统中，DL接入技术是OFDMA，并且UL接入技术是SC-FDMA。图1中所示的EUTRAN系统是其中可能使用当前发明的示例性实施例的一种可能系统。
在本文中尤其感兴趣的是目标朝向未来IMT-A系统的3GPP LTE的进一步版本（例如，LTE Rel-10、LTE Rel-11），为了方便起见，其在本文中简称为高级LTE（LTE-A）。在Rel-10中指定了LTE-A（参见例如3GPP TS 36.300 v10.3.0（2011-03）），并在Rel-11中被进一步增强。在这方面，还可以对以下做出参考：3GPP TR 36.913 V9.0.0 （2009-12）技术报告第3代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络；对用于演进通用陆地无线电接入（E-UTRA）的进一步增进（高级LTE）（版本9）的要求。还可以对以下做出参考：3GPP TR 36.912 V9.3.0 （2010-06）技术报告第3代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络；用于E-UTRA的进一步增进（高级LTE）（版本9）的可行性研究。
LTE-A的目标是以降低的成本借助于较高的数据速率和较低的等待时间来提供明显增强的服务。LTE-A针对扩展和优化3GPP LTE Rel-8无线电接入技术，以便以较低成本提供较高数据速率。LTE-A将是在保持与LTE Rel-8的向后兼容性的同时满足对于高级IMT的ITU-R要求的更优化的无线电系统。
协调多点（CoMP）传送和接收对于LTE-A而言被视为用以改善高数据速率覆盖的工具。在此类型的系统中，多个在地理上分离的点和这些点处的一个或多个天线从或向多个用户设备接收或传送信号。
发明内容
以下概要仅仅意图是示例性的。该概要并不意图限制权利要求的范围。
在本发明的一方面中，公开了一种设备，其包括耦合到接入控制器的接口、一个或多个处理器、以及包括计算机程序代码的一个或多个存储器。所述一个或多个存储器和计算机程序代码被配置成用所述一个或多个处理器来促使所述设备至少执行以下各项：在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息，并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号。该转换包括至少执行用于物理层的操作。所述一个或多个存储器和所述计算机程序被配置成用一个或多个处理器来促使所述设备至少执行以下各项：在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，并通过接口将该分组信号发送到接入控制器，以及在下行链路中对通过接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息。下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能。对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有的功能。
在另一示例性实施例中，一种方法包括在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号。该转换包括至少执行用于物理层的操作。该方法还包括在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，并通过接口将该分组信号发送到接入控制器，以及在下行链路中对通过接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息。下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能。对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
在另一方面中，公开了另一种设备，其包括耦合到接入点的接口、一个或多个处理器、以及包括计算机程序代码的一个或多个存储器。所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置成用一个或多个处理器促使所述设备至少执行以下各项：在下行链路中接收无线电承载上的信息，对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，通过接口将该分组信号发送到接入点，并执行控制平面功能。下行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能。所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置成用一个或多个处理器促使所述设备至少执行以下各项：在上行链路中，通过接口来接收分组信号，对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息，并执行控制平面功能。上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能，其中，用于数据链路层的对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非全部功能。
在另一示例性实施例中，一种方法包括在下行链路中接收无线电承载上的信息，对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，通过接口将该分组信号发送到接入点，并执行控制平面功能。下行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能。该方法还包括在上行链路中通过接口来接收分组信号，对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息，并执行控制平面功能。上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能，其中，用于数据链路层的对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非全部功能。
附图说明
在附图中：
图1再现了3GPP TS 36.300（v10.3.0（2011-03））的图4-1并示出了EUTRAN系统（Rel-10）的总体架构。
图2是宏LTE eNB架构的框图。
图3是毫微微LTE eNB架构的框图。
图4再现了3GPP TS 36.300（V10.3.0（2011-03））的图6-1，用于DL的层2结构。
图5再现了3GPP TS 36.300（V10.3.0（2011-03））的图6-2，用于UL的层2结构。
图6是层1和2的高级框图，图示出功能元件、通过功能元件的实时DL HARQ环路。
图7是层1和2的高级框图，图示出功能元件、通过功能元件的实时UL HARQ环路。
图8是层1和2的高级框图，图示出功能元件、通过功能元件的实时DL/UL调度程序交互环路。
图9示出了适合于在实践本发明的示例性实施例时使用的各种电子设备的简化框图。
图10示出了根据本发明的示例性实施例的接入点-接入控制器架构的示例性框图。
图11是层1和2的高级框图，图示出功能元件和用于四个示例性部署方案的功能元件之间的示例性分割。
图12示出了来自3GPP TS 36.300（v10.3.0（2011-03））的图4.3.2—1的修改版本，控制平面协议栈。
图13是由接入点执行的逻辑流程图，其图示出根据本发明的示例性实施例的方法的操作和在计算机可读介质上体现的计算机程序指令的执行结果。
图14是由接入控制器执行的逻辑流程图，其图示出根据本发明的示例性实施例的方法的操作和在计算机可读介质上体现的计算机程序指令的执行结果。
具体实施方式
如上所述，CoMP接收对于LTE-A而言被视为用以改善高数据率覆盖并增加系统吞吐量的工具。在现今的宏LTE无线电网络中，经由标准接口，诸如CPRI或OBSAI，来连接接入点（例如，远程无线电头端）和接入控制器（例如，基带单元）。整个基带处理是在接入控制器中被执行的，而在接入点中根本不存在基带处理。图2是这一点的示例，其中，接入点在接入点（例如，RRH）中包含模拟前端（AFE）电路和数字前端（DFE）电路，并且接入控制器包括基带单元，该基带单元包括用于层L1（也称为物理层）、L2（也称为数据链路层）和L3（也称为网络层）的电路以及传输电路。接入控制器与演进分组核心（EPC）进行通信。
针对此类架构，在接入点与接入控制器之间要求高速光纤接口（大于三Gbps，即千兆位每秒）。如果接入点被安装在天线杆（mast）的顶部上而接入控制器处于天线杆的底部处，则这不是问题。然而，这在云RAN（C-RAN）架构中成为大问题，在那里接入点和接入控制器可能被分离几百米或者甚至几千米。
C-RAN架构由于大多数国家中缺少可接入光学回程而对于室外部署而言大多是不切实际的。即使在室内企业部署中，大多数建筑物内布线基础设施也只能用CAT 5e（种类5，增强型）电缆敷设来支持达到约1（一）Gbps吞吐量。
在频谱的另一最末端处，使用毫微微或企业毫微微设备，其中，根本不存在接入控制器，因为包括基带处理的所有功能都是在接入点中执行的。参见图3。
此类高度集成系统（例如，家庭eNB、企业毫微微）所具有的常见问题包括以下各项：缺乏与宏eNB的特征同等性；缺乏性能；这些难以升级以支持高级LTE中的更高级特征。
替换地，一些基带处理可能被留在接入点中。要解决的一个问题是选择哪些功能来放置在哪个节点（接入点或接入控制器）中。这相对于L2层（即，数据链路层）而言特别如此，因为此层（如下所述）具有严格的等待时间要求。图4再现了3GPP TS 36.300（V10.3.0（2011-03））的图6-1，用于DL的层2结构。此图示出了MAC子层、RLC子层以及用于数据链路层的PDCP层/用于DL的L2层。由图4中的子层执行的功能是由电路执行的且通常由基站（诸如eNB）所执行。用于对等通信的服务接入点（SAP）在子层之间的接口处用圆圈来标记。物理层与MAC子层之间的SAP提供传输信道。MAC子层与RLC子层之间的SAP提供逻辑信道。相同传输信道（即，传输块）上的若干个逻辑信道（即，无线电承载）的复用由MAC子层来执行。参见3GPP TS 36.300的第6节。
图5再现了3GPP TS 36.300（V10.3.0（2011-03））的图6-2，用于UL的层2结构。图5示出了MAC子层、RLC子层以及用于数据链路层的PDCP子层/用于UL的L2层。由图5中的子层执行的功能是由电路执行的且由用户设备执行的。然而，eNB将具有类似的子层，如图6—8和11中所示。
如上所述，要解决的一个问题是选择哪些功能来放置在哪个节点（接入点或接入控制器）中。应使留在接入控制器中的功能最大化以能够实现资源的有效汇聚（pooling）。另一方面，由于连接到物理层空中接口的严格HARQ环路定时要求，L2处理和分组调度是等待时间关键的。这将意味着L2层的远程部署引起接入点与接入控制器之间的接口上的严格的等待时间要求，导致昂贵的接口。例如，当将接入点远离接入控制器定位时，铜不再考虑之内，并且需要具有SRIO接口的光纤或微波。因此目标是将所有等待时间关键的功能部署在接入点中。
特别地，用于下行链路HARQ环路中的eNB功能的等待时间要求是关键的。参见图6，其示出了层1和2的高级框图，图示出功能元件、通过功能元件的实时DL HARQ环路655。下行链路L2层包括DL PDCP功能605（对应于图4中所示的PDCP子层），DL RLC功能615（对应于图4中所示的RLC子层），DL MAC功能625（对应于图4中所示的大多数MAC子层，除单播调度/优先级处理功能之外），以及DL分组调度程序635（对应于图4中所示的单播调度/优先级处理功能）。上行链路L2层包括UL PDCP功能610、UL RLC功能620、UL MAC功能630以及UL分组调度程序650。注意的是，这些功能中的每一个对应于图5中的功能，但是每个操作逆向地进行操作。也就是说，图5中的MAC子层对MAC SDU（服务数据单元）进行复用，而UL MAC功能640将对MAC SDU进行解复用。UL RLC 620将执行例如去分段（desegmentation）和ARQ。UL PDCP将执行例如安全去除和报头解压缩。还示出了DL PHY（L1）功能/层645和UL PHY（L1）功能/层650。图7中的元件之间的线指示元件之间的连接。等待时间关键功能被视为以下各项：DL RLC功能615、DL MAC功能625、DL和UL分组调度程序625、635以及DL和UL PHY功能/层645、650。这些功能在图7、8和11中也被认为是等待时间关键的。
DL HARQ环路655示出了HARQ环路的示例，其应满足3ms（毫秒）的等待时间要求。用于DL HARQ的等待时间要求包括以下各项：
—PUCCH或PUSCH上的下行链路HARQ ACK/NACK信息的L1接收（由UL PHY功能650）；
—下行链路分组调度程序635功能；
下行链路RLC和MAC协议数据单元（PDU）构建（由DL RLC功能615和DL MAC功能625）；
—PDCCH上的控制信息的L1传送（由DL PHY功能/层645）；以及
—PDSCH上的下行链路MAC PDU的L1传送（由DL PHY功能/层645）。
用于上行HARQ环路755（参见图7）的等待时间要求包括以下各项的功能：
—PUSCH上的上行链路MAC PDU的L1接收（由UL PHY功能/层650）；
—上行链路分组调度程序640功能；
—PDCCH上的控制信息的L1传输（由DL PHY功能/层645）。
请注意，上行链路HARQ环路755不要求MAC和RLC协议处理。
在典型实施方式中，用于两个HARQ环路655、766中的eNB功能的预算是三ms（毫秒）。
图8是层1和2的高级框图，图示出功能元件、通过功能元件的实时DL/UL调度程序交互环路855。此环路855还具有等待时间要求。特别地，上行链路和下行链路分组调度程序需要在此环路中进行通信以对如何在下行链路和上行链路信令之间共享PDCCH信道的资源达成一致。
UMTS架构将RLC和MAC协议放置在节点B中的RNC和L1中。这不支持HARQ。在UMTS的HSDPA架构中，将MAC的HARQ部分放置在节点B中。在企业WLAN架构中，已经从某些供应商那里使用类似的接入点和控制器结构。虽然来自上述供应商的产品全部使用专有协议，但已经提出了IEEE CAPWAP协议以使WLAN中的分割的MAC接口标准化。然而，这些架构中的每一个仍将时间关键功能留在其各自的控制元件中，并且仍要求控制元件与提供与客户端设备的无线交互的点之间的高数据速率。
在描述本发明的示例性实施例之前，对用于图示出适合于在实践本发明的示例性实施例时使用的各种设备的简化框图的图9进行参考。在图9中，无线网络90包括接入控制器12、NCE/MME/SGW 14以及接入点130，其被示为RRH 130。无线网络90适合于经由诸如eNB（基站）的网络接入节点，以及更具体地经由接入控制器12和接入点130，通过无线链路35与设备10（诸如可以称为UE 10的移动通信设备）进行通信。在图9的示例性实施例中，接入点130和接入控制器12形成eNB 134。应注意的是，可以存在用于一个接入控制器12的多个接入点130。网络90可以包括网络控制元件（NCE）14，其可以包括MME/SGW功能，并提供对ECP的接入，并且其通过链路25来提供与另一网络，诸如与电话网和/或数据通信网85（例如，互联网）的连接。NCE 14包括控制器，诸如至少一个数据处理器（DP）14A，以及体现为存储计算机指令程序（PROG）10C的存储器（MEM）14B的至少一个计算机可读存储介质。
UE 10包括控制器（诸如至少一个数据处理器（DP）10A）、被体现为存储计算机指令程序（PROG）10C的存储器（MEM）10B的至少一个计算机可读存储介质、以及用于经由一个或多个天线10E与接入点130（和接入控制器12）的双向无线通信的至少一个适当的射频（RF）收发机10D。
接入控制器12还包括控制器（诸如至少数据处理器（DP）12A）、体现为存储计算机指令程序（PROG）12C的存储器（MEM）12B的至少一个计算机可读存储介质。下面描述关于接入控制器12中的其他电路的附加细节。接入控制器12经由数据和控制路径13被耦合到NCE 14。可以将路径13实现为S1接口，如图1中所示。接入控制器12还可以经由链路15耦合到接入点130，其在下面被更详细地描述。
在本示例中，接入点130包括控制器（诸如至少一个数据处理器（DP）130A）、体现为存储计算机指令程序（PROG）130C的存储器（MEM）130B的至少一个计算机可读存储介质、以及一个或多个天线130E（如上所述，当MIMO操作处于使用中时通常为若干个）。接入点130经由链路35与UE 10进行通信。下面提供关于接入点130的附加细节。
PROG 12C和130C中的至少一个被假设为包括程序指令，其在被关联的一个或多个DP执行时使得对应设备能够根据本发明的示例性实施例进行操作，如下面将更详细地讨论的。也就是说，可以至少部分地由在被接入控制器12的一个或多个DP 12A和/或被接入控制器的一个或多个DP 130A执行时的计算机软件，或由硬件（例如，被配置成执行本文所述的操作中的一个或多个的集成电路），或由软件和硬件的组合来实现本发明的示例性实施例。
计算机可读存储器12B和130B可以具有适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器件、随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、闪速存储器、磁存储器件或系统、光存储器件和系统、固定存储器和可移除存储器。数据处理器12A和130A可以具有适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。
现在已描述了示例性设备，提供了关于示例性实施例的附加细节。本发明提出了一种重新划分在接入点与接入控制器之间分割的功能，其进而导致两个实体之间的新接口。
转到图10，此图示出了根据当前发明的示例性实施例的接入点-接入控制器架构的示例性框图。在本示例性实施例中，接入点130结合了L1功能520和L2功能的时间关键部分。接入点130包括AFE电路505，其被耦合到一个或多个天线130E，并且其从一个或多个用户设备接收RF信号536和向该一个或多个用户设备传送RF信号536。接入点130还包括DFE电路510。RF电路535包括AFE 505、DFE电路510以及L1功能520。L1功能520对传输信道581上的信息进行操作（还参见图4和5）。L2功能的时间关键部分被放置在L2功能部分530中，并且L2功能的剩余部分被放置在L2功能部分540中。BB电路580包括L2功能550（部分530和540两者）、L3功能560和传输功能570。L3功能560包括例如IP（互联网协议）、UDP（用户数据报协议）以及GTP（GPRS隧道协议，其中，GPRS代表通用无线电分组服务）。L3功能560执行朝向UE的RRC信令和朝向EPC的SIAP信令。传输功能570处理用于S1和X2接口的物理和逻辑链路。传输实现朝向EPC的接口的低层协议（通常是IP、IPsec、以太网（Ethernet））。接入控制器12包括L2功能部分540、L3功能560以及传输功能570。L2功能部分540经由无线电承载582与L3功能560对接。接入点130和接入控制器12经由使用分组信号583进行操作的接口555进行通信。接口555通过图9中所示的链路15而被载送。接口555可以是例如物理接口，诸如以太网接口，并且物理接口将被耦合到铜/无线/光学链路15。也就是说，接口555可以是耦合到铜链路15的有线接口、提供无线链路15的无线接口或耦合到光学链路15的光学接口。接口555还可以包括软件接口以能够实现经由例如以太网协议或其他协议的通信，并且可以包括与以太网协议或其他协议兼容的消息传递（messaging）类型。
另外，当与接入点130的DFE电路510共同定位并合并时，能够使基带功能的一部分优化。一个示例是数字预失真。
接入控制器结合了L3功能560和L2功能550的非时间关键部分540。在（即，多个接入控制器12的）池中组织，接入控制器12是C-RAN架构中的处理核心。能够在接入控制器池中在中央实现有效的负荷平衡、故障容忍和容易的升级以支持高级LTE特征。另外，在对许多接入点130具有可见性的接入控制器12中能够实现协调无线电资源管理和系统范围的干扰避免。
提出的新接口的示例对于20MHz 2×2 MIMO FDD-LTE系统而言通常将要求（作为示例）150Mbps（每秒兆位）吞吐量，其是低于现有系统中要求的3Gbps的量值。能够在接入点130与接入控制器120之间利用铜或者甚至无线回程链路15（参见图10）来通过接口555载送信息。并且，即使不需要使用光学接口，回程链路15也可以是光学链路，诸如光纤。
其中接入点130和接入控制器12被分割的精确线路取决于设计权衡，诸如等待时间、实现复杂性、安全以及标准协议可用性。
以下四个部署是可能部署的示例，每个都具有优点。可以对图11进行参考，其示出了层1和2的高级框图，图示出用于四个示例性部署方案的功能元件和功能元件之间的示例性分割。
部署A（由线1110-1来指示，其对应于接口555）：
L2功能部分530中的接入点130包含以下各项：
—下行链路和上行链路RLC协议及其功能615、620（分别地）以及下行链路和上行链路MAC协议及其功能625、630（分别地）；以及
—下行链路和上行链路分组调度程序635、640（分别地）。
L2功能部分540中的接入控制器12包含以下各项：PDCP协议及其对应的功能605、610（分别地）。
对于此部署的非限制性优点包括但不限于以下各项：
—所有等待时间关键处理被部署在接入点130上。
—该部署遵循3GPP协议边界。
—空中接口加密（ciphering）处于远程节点（即，接入点130）中，意味着用IPsec来保护接入点130与接入控制器12之间的接口并不是强制性的。
部署B（由线1110-2来指示，其对应于接口555）：
L2功能部分530中的接入点130包括以下各项：
—下行链路RLC协议及其对应的功能615及下行链路MAC协议及其对应的功能625；以及
—下行链路和上行链路分组调度程序635、640（分别地）及其对应的功能。
L2功能部分540中的接入控制器12包括以下各项：
—PDCP协议及其对应的功能605、620；以及
—上行链路RLC协议及其对应的功能620及上行链路MAC协议及其对应的功能630。
对于此部署的非限制性优点包括但不限于以下各项：
—所有等待时间关键的处理都被部署在接入点130上；
—接入控制器12上的部署功能被最大化；以及
—空中接口加密处于远程节点（即，接入点130）中，意味着用IPsec来保护接入点130与接入控制器12之间的接口并不是强制性的。
部署C（由线1110-3来指示，其对应于接口555）：
L2功能部分530中的接入点130包括以下各项：
—下行链路和上行链路MAC协议及其对应的功能625、630（分别地）；以及
—下行链路和上行链路分组调度程序635、640（分别地）及其对应的功能。
L2功能部分540中的接入控制器12包括以下各项：
—PDCP协议及其对应的功能605、610；以及
—下行链路和上行链路RLC协议及其对应的功能615、620。
此部署的非限制性优点包括但不限于以下各项：
—该部署遵循3GPP协议边界；以及
—空中接口加密处于远程节点（即，接入点130）中，意味着用IPsec来保护接入点130与接入控制器12之间的接口并不是强制性的。
部署D（由线1110-4来指示，其对应于接口555）：
L2功能部分530中的接入点130包括以下各项：
—包括HARQ和复用的MAC的下部及其对应的功能625、630，以及作为此下部的一部分的实时分组调度程序635-1、640-1。
L2功能部分540中的接入控制器12包括以下各项：
—PDCP协议及其对应的功能605、610；
—下行链路和上行链路RLC协议及其对应的功能615、620；以及
—包括预调度程序635-2、640-2的MAC的上部，其生成用于接入点130中的实时分组调度程序635-1和640-1的调度策略。也就是说，由实时分组调度程序635-1、640-1来执行实际调度，并且由预调度程序635-2、640-2来生成调度策略。预调度程序635-2和640-2创建调度策略并将该调度策略传送至实时分组调度程序635-1和640-1。同时，接入点中的实时分组调度程序635-1和640-3基于此类调度策略来实现调度。
对于此部署的非限制性优点包括但不限于以下各项：
—接入控制器12中的预调度程序635-2、640-2能够基于相邻小区信息进行优化，即，用于CoMP秘钥使能程序。此更高水平的优化不需要实时处理，但是却要求计算能力的更大的池，因此要求对于接入控制器12的良好拟合。
—空中接口加密处于接入控制器12中，意味着用IPsec来保护接入点130与接入控制器12之间的接口并不是强制性的。
图11中所示的各种功能通常由包括执行计算机指令（例如，PROG 130C、12C）的一个或多个处理器（例如，接入点130中的一个或多个DP 130A或接入控制器12中的一个或多个DP 12A）的电路来执行。例如，LTE eNB中的L2层通常将经由DSP（数字信号处理器）和CPU（中央处理单元）的组合来实现。在一个特定实施方式中，使用Texas Instrument DSP（或DSP池）来实现MAC、RLC和PDCP。一些供应商在具有实时操作系统（如PROG 130C、12C）或简单执行指令（如PROG 130C、12C）的通用CPU（通常为多核）上实现MAC、RLC和PDCP。除使用一个或多个处理器之外或作为其替换，可以使用硬件，诸如集成电路。
要注意的是，MAC功能625、630包括但不限于以下功能（参见3GPP TS 36.300，6.1节且特别是6.1.1节）：
—逻辑信道与传输信道之间的映射；
—将属于一个或不同逻辑信道的MAC SDU复用成传输块（TB）/从的传输块（TB）解复用，在传输信道上向/从物理层输送所述传输块（TB）；
—调度信息报告；
—通过HARQ的纠错；
—一个UE的逻辑信道之间的优先级处理；
—借助于动态调度的UE之间的优先级处理；
—MBMS服务标识；
—传输格式选择；以及
—补位。
RLC功能615、620包括但不限于以下功能（参见3GPP TX 36.300，6.2节且特别是6.2.1节）：
—上层PDU的传输；
—通过ARQ的纠错（仅用于AM数据传输）；
—RLC SDU的级联、分段和重组（仅用于UM和AM数据传输）；
—RLC数据PDU的重新分段（仅用于AM数据传输）；
—RLC数据PDU的重新排序（仅用于UM和AM数据传输）；
—复制检测（仅用于UM和AM数据传输）；
—协议错误检测（仅用于AM数据传输）；
—RLC SDU丢弃（仅用于UM和AM数据传输）；以及
—RLC重新确立。
PDCP功能605、610包括但不限于以下各项（参见3GPP TX 36.300，6.3节且特别是6.3.1节）：
对于用户平面而言：
—报头压缩和解压缩：仅ROHC；
—用户数据的传输；
—用于RLC AM的PDCP重新确立程序处的上层PDU的按序输送；
—用于RLC AM的PDCP重新确立程序处的下层SDU的复制检测；
—用于RLC AM的切换处的PDCP SDU的重传；
—加密和解密；以及
—上行链路中的基于定时器的SDU丢弃。
对于控制平面而言：
—加密和完整性保护；以及
—控制平面数据的传输。
以上示例主要涉及用户平面功能。除用户平面功能之外，eNB 134及其接入控制器12也将实现控制平面功能。参见图12。本示例使用来自上文的部署A。RRC功能1210是接入控制器12的一部分。RRC功能1210包括但不限于以下功能（参见3GPP TS 36.300的4.3.2节和7节）：
—广播；
—寻呼；
—RRC连接管理；
—RB控制；
—移动性功能；以及
—UE测量报告和控制。
本发明的示例性优点包括以下非限制性示例中的一个或多个；
—接入点与接入控制器之间的明显更低的回程要求：例如，150Mbps对比3Gbps。
—确保用于LTE基带处理的严格等待时间要求。
—由于其混合集中式或分布式架构，优化了对C-RAN和诸如CoMP和SON（自组织网络）的许多高级LTE特征的支持。
—简化了许多LTE接入点的集中式管理，诸如干扰和无线电资源管理、远程软件升级和特征版本。
图13是由接入点执行的逻辑流程图，其图示出根据本发明的示例性实施例的方法的操作和在计算机可读介质上体现的计算机程序指令的执行结果。在方框1310中，接入点130执行在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息，并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号。该转换包括至少执行用于物理层的操作。在方框1320中，接入点130在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，并将该分组信号通过接口发送到接入控制器。接入点还在下行链路中对通过接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息。下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能。对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
图14是由接入控制器执行的逻辑流程图，其图示出根据本发明的示例性实施例的方法的操作和在计算机可读介质上体现的计算机程序指令的执行结果。在方框1410中，接入控制器12在下行链路中执行接收无线电承载上的信息，对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，将该分组信号通过接口发送到接入点，并执行控制平面功能（例如，如上所述的RRC功能）。下行链路中用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能。在方框1420中，接入控制器在上行链路中执行通过接口来接收分组信号，对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息，并执行控制平面功能（例如，如上所述的RRC功能）。上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能。用于数据链路层的对上行链路和上行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
在附加示例性实施例中，一种设备包括用于在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号的装置，用于转换的装置包括用于至少执行用于物理层的操作的装置；以及用于在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号并将该分组信号通过接口发送到接入控制器的装置，以及用于在下行链路中对通过接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息的装置，用于在下行链路中执行功能的装置包括用于执行下行链路分组调度功能的装置和用于执行下行链路媒体接入控制功能的装置，并且用于在上行链路中执行功能的装置包括用于执行上行链路分组调度功能的装置，其中，对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
在附加示例性实施例中，一种设备包括在下行链路中的用于接收无线电承载上的信息的装置、用于对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号的装置、用于将该分组信号通过接口发送到接入点的装置、以及用于执行控制平面功能的装置，该用于在下行链路中执行用于数据链路层的功能的装置包括用于执行分组数据控制协议功能的装置；以及在下行链路中的用于通过接口来接收分组信号的装置、用于对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息的装置、以及用于执行控制平面功能的装置，该用于在下行链路中执行用于数据链路层的功能的装置包括用于执行分组数据控制协议功能的装置，其中，用于数据链路层的对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
可以按照软件（由一个或多个处理器执行）、硬件、或软件和硬件的组合来实现本发明的实施例。在示例性实施例中，将软件（例如，应用逻辑、指令集）保持在各种常规计算机可读介质中的任何一个上。在本文档的情境中，“计算机可读介质”可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令以便供指令执行系统、设备或器件（诸如计算机，具有的示例是例如在图9中所描述并描绘的计算机）使用或与之相结合地使用的任何介质或装置。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质（例如，器件），其可以是能够包含或存储指令以便供系统、设备或器件（诸如计算机）使用或与之相结合地使用的任何介质或装置。
如果期望的话，可以按照不同的顺序和/或彼此同时地执行本文所讨论的不同功能。此外，如果期望的话，上述功能中的一个或多个可以是可选的，或者可以将其组合。
虽然在独立权利要求中阐述了本发明的各种方面，但本发明的其他方面包括来自所述实施例和/或从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其他组合，而不仅仅是在以下权利要求中明确地阐述的组合。
在本文中还要注意的是，虽然上文描述了本发明的示例性实施例，但这些描述不应被视为是以限制性意义的。而是，存在可以在不脱离下面在权利要求中所述的本发明的范围的情况下而做出的若干变化和修改。

Claims (41)

1. 一种设备，包括：
接口，耦合到接入控制器；
一个或多个处理器；以及
一个或多个存储器，包括计算机程序代码，
所述一个或多个存储器和计算机程序代码被配置成用所述一个或多个处理器来促使所述设备至少执行以下各项：
在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息，并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号，所述转换包括至少执行用于物理层的操作；以及
在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号并将所述分组信号通过所述接口发送到所述接入控制器，并且在下行链路中对通过接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息，下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能，其中，对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
2. 权利要求1的设备，其中，所述下行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个下行链路调度策略的实时下行链路分组调度功能，并且其中，所述上行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个上行链路调度策略的实时上行链路分组调度功能。
3. 权利要求1或权利要求2的设备，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能。
4. 权利要求1、2或3的设备，其中，下行链路中的功能还包括无线电链路控制功能和预调度程序功能，并且其中，上行链路中的功能还包括预调度程序功能。
5. 权利要求4的设备，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能和无线电链路控制功能。
6. 权利要求1、2、3、4或5的设备，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入控制器的铜链路的有线接口、提供到所述接入控制器的无线链路的无线接口、或提供耦合到所述接入控制器的光学链路的光学接口。
7. 权利要求6的设备，其中，所述接口包括以太网接口。
8. 一种方法，包括：
在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息并在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号，所述转换包括至少执行用于物理层的操作；以及
在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号并将所述分组信号通过接口发送到接入控制器，并且在下行链路中对通过所述接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息，下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能，其中，对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
9. 权利要求8的方法，其中，所述下行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个下行链路调度策略的实时下行链路分组调度功能，并且其中，所述上行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个上行链路调度策略的实时上行链路分组调度功能。
10. 权利要求8或权利要求9的方法，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能。
11. 权利要求8、9或10的方法，其中，下行链路中的功能还包括无线电链路控制功能和预调度程序功能，并且其中，上行链路中的功能还包括预调度程序功能。
12. 权利要求11的方法，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能和无线电链路控制功能。
13. 权利要求8、9、10、11或12的方法，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入控制器的铜链路的有线接口、提供到所述接入控制器的无线链路的无线接口、或提供耦合到所述接入控制器的光学链路的光学接口。
14. 权利要求13的方法，其中，所述接口包括以太网接口。
15. 一种计算机程序产品，包括承载体现在其中以供计算机使用的计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码包括用于执行权利要求8至14中的任一项中的方法的任何操作的代码。
16. 一种设备，包括：
接口，耦合到接入点；
一个或多个处理器；以及
一个或多个存储器，包括计算机程序代码，
所述一个或多个存储器和计算机程序代码，被配置成用一个或多个处理器来促使所述设备至少执行以下各项：
在下行链路中，接收无线电承载上的信息、对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，将所述分组信号通过所述接口发送到接入点，以及执行控制平面功能，下行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能；以及
在上行链路中通过所述接口来接收分组信号，对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息，以及执行控制平面功能，上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能，
其中，用于数据链路层的对上行链路和上行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
17. 权利要求16的设备，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能和媒体接入控制功能。
18. 权利要求16或权利要求17的设备，其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能，并且其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能。
19. 权利要求18的设备，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括媒体接入控制功能和第一预调度程序，所述第一预调度程序确定用于在上行链路中的接入点上操作的第一实时分组调度程序的一个或多个第一调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第一调度策略转发至所述实时分组调度程序，并且其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括第二预调度程序，所述第二预调度程序确定用于在下行链路中的接入点上操作的第二实时分组调度程序功能的一个或多个第二调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第二调度策略转发至所述第二实时分组调度程序。
20. 权利要求16、17、18或19的设备，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入点的铜链路的有线接口、提供到所述接入点的无线链路的无线接口、或耦合到被耦合到所述接入点的光学链路的光学接口。
21. 权利要求20的设备，其中，所述接口包括以太网接口。
22. 一种方法，包括：
在下行链路中，接收无线电承载上的信息，对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号，将所述分组信号通过接口发送到接入点，以及执行控制平面功能，下行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能；以及
在上行链路中，通过所述接口来接收分组信号，对所接收的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息，以及执行控制平面功能，上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能，
其中，用于数据链路层的对上行链路和上行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
23. 权利要求22的方法，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能和媒体接入控制功能。
24. 权利要求22或权利要求23的方法，其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能，并且其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能。
25. 权利要求24的方法，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括媒体接入控制功能和第一预调度程序，所述第一预调度程序确定用于在上行链路中的接入点上操作的第一实时分组调度程序的一个或多个第一调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第一调度策略转发至所述实时分组调度程序，并且其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括第二预调度程序，所述第二预调度程序确定用于在下行链路中的接入点上操作的第二实时分组调度程序功能的一个或多个第二调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第二调度策略转发至所述第二实时分组调度程序。
26. 权利要求22、23、24或25的方法，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入点的铜链路的有线接口、提供到所述接入点的无线链路的无线接口、或耦合到被耦合到所述接入点的光学链路的光学接口。
27. 权利要求26的方法，其中，所述接口包括以太网接口。
28. 一种计算机程序产品，包括承载体现在其中以供计算机使用的计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码包括用于执行权利要求22至27中的任一项中的方法的任何操作的代码。
29. 一种设备，包括：
用于在下行链路中将从一个或多个用户设备接收到的射频信号转换成传输信道上的对应信息并用于在上行链路中将传输信道上的信息转换成适合于传送到一个或多个用户设备的射频信号的装置，所述转换包括至少执行用于物理层的操作；以及
用于在上行链路中对传输信道上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号并通过接口将所述分组信号发送至接入控制器，且用于在下行链路中对通过所述接口接收到的分组信号执行用于数据链路层的功能以创建传输信道上的信息的装置，下行链路中的功能包括下行链路分组调度功能和下行链路媒体接入控制功能且上行链路中的功能包括上行链路分组调度功能，其中，对上行链路和下行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
30. 权利要求29的设备，其中，所述下行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个下行链路调度策略的实时下行链路分组调度功能，并且其中，所述上行链路分组调度功能包括通过所述接口来接收一个或多个上行链路调度策略的实时上行链路分组调度功能。
31. 权利要求29或权利要求30的设备，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能。
32. 权利要求29、30或31的设备，其中，下行链路中的功能还包括无线电链路控制功能和预调度程序功能，并且其中，上行链路中的功能还包括预调度程序功能。
33. 权利要求32的设备，其中，上行链路中的功能还包括媒体接入控制功能和无线电链路控制功能。
34. 权利要求29、30、31、32或33的设备，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入控制器的铜链路的有线接口、提供到所述接入控制器的无线链路的无线接口、或提供耦合到所述接入控制器的光学链路的光学接口。
35. 权利要求34的设备，其中，所述接口包括以太网接口。
36. 一种设备，包括：
用于在下行链路中接收无线电承载上的信息、用于对无线电承载上的信息执行用于数据链路层的功能以确定分组信号、用于将该分组信号通过接口发送到接入点、以及用于执行控制平面功能的装置，下行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能；以及
用于在上行链路中通过所述接口来接收分组信号、用于对所接收的分组信号的执行用于数据链路层的功能以创建无线电承载上的信息、以及用于执行控制平面功能的装置，上行链路中的用于数据链路层的功能包括执行分组数据控制协议功能，
其中，用于数据链路层的对上行链路和上行链路执行的功能是由数据链路层执行以在传输信道与无线电承载之间转换信息的一些但非所有功能。
37. 权利要求36的设备，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能和媒体接入控制功能。
38. 权利要求36或权利要求37的设备，其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能，并且其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括无线电链路控制功能。
39. 权利要求38的设备，其中，上行链路中的用于数据链路层的功能还包括媒体接入控制功能和第一预调度程序，所述第一预调度程序确定用于在上行链路中的接入点上操作的第一实时分组调度程序的一个或多个第一调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第一调度策略转发至实时分组调度程序，并且其中，下行链路中的用于数据链路层的功能还包括第二预调度程序，所述第二预调度程序确定用于在下行链路中的接入点上操作的第二实时分组调度程序功能的一个或多个第二调度策略并经由所述接口将所述一个或多个第二调度策略转发至所述第二实时分组调度程序。
40. 权利要求36、37、38或39的设备，其中，所述接口包括以下之一：耦合到被耦合到所述接入点的铜链路的有线接口、提供到所述接入点的无线链路的无线接口、或耦合到被耦合到所述接入点的光学链路的光学接口。
41. 权利要求40的设备，其中，所述接口包括以太网接口。
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