CN105027511B - 在无线通信中用于并行化分组处理的方法和系统 - Google Patents
在无线通信中用于并行化分组处理的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
这里的各种实施例提供一种在无线通信系统中用于并行化分组处理的方法和系统。该方法包括：在UE和基站之间创建多个无线电承载用于携带演进的分组系统(EPS)承载的数据分组；由发送器使用第一组处理功能处理与无线电承载关联的EPS承载的数据分组，向关联的无线电承载分发EPS承载的经处理的数据分组；通过独立地使用第二组处理功能并行地处理所分发的EPS承载的数据分组；向接收器发送每个无线电承载的经处理的数据分组；由接收器在物理信道上接收数据分组；以及由接收器处理接收的与无线电承载关联的EPS承载的数据分组。
Description
技术领域
本发明的实施例一般涉及无线通信的领域，并且具体地涉及一种在无线通信系统中处理数据分组的方法。这里的实施例更具体地涉及一种在无线移动通信中用于发送器和接收器中的数据分组的并行化处理的方法和系统。
背景技术
近年来，已经开发若干宽带无线技术，以满足增长的宽带用户数量，并提供更多更好的应用和服务。第三代合作伙伴计划2(3GPP2)开发了码分多址2000(CDMA 2000)，1x演进数据优化(1x EVDO)和超移动宽带(UMB)系统。第三代合作伙伴计划(3GPP)开发了宽带码分多址(WCDMA)，高速分组接入(HSPA)和长期演进(LTE)系统。随着越来越多的人成为移动通信系统的用户，以及在这些系统上提供越来越多的服务，对于具有大容量，高吞吐量和较低延迟的先进的无线通信系统的需求增加。
先进的无线通信系统的关键目标之一是支持每秒50千兆比特(Gbps)级的峰值数据速率和1Gbps级的平均用户吞吐量。在移动手机中如LTE、高级WiMAX的最新的无线通信技术的实现目前支持高达每秒100兆比特(Mbps)的协议栈介质访问控制(MAC)层吞吐量。然而，在移动手机中，支持Gbps级的非常高的数据速率仍然是挑战。
在无线通信中的发送器和接收器中的分组处理中涉及各种功能。在现有技术中存在几种技术，通过减少和简化分组处理功能的数量来减少分组处理时间。在现有技术中还存在几种技术，通过并行化来减少分组处理时间。例如，
a)在分组数据汇聚协议(PDCP)层加密，而不是在MAC层加密：在通过UE的上行链路传输期间促进安全和其他分组处理器功能的并行处理。
b)多流(多个无线电承载/(演进的分组系统(EPS)承载)架构：促进IP流或各种EPS承载的分组的并行处理。
相关技术的上述示例和与之相关的限制意图是说明性的，而不是排他性的。在阅读说明书和研究附图时相关技术的其他限制将变得显而易见。
发明内容
技术问题
在高级无线通信技术中，单个EPS承载或IP流的数据吞吐量(源地址，目的地址和端口号)也将是Gbps级(例如，3D视频流传输，超高清视频流传输)。当前的方法仅提供IP流或EPS承载的分组的有限的并行化。由于在分组之间的互相依赖，并行化整个分组处理是不可能的。例如，一个分组的自动重复请求(ARQ)窗口更新不能与另一分组的ARQ窗口更新并行发生。
鉴于以上，需要提供一种用于并行化分组处理的方法和系统，其便于以更少的时间对大量数据分组的更快处理。
解决方案
这里的各种实施例提供一种在无线通信中用于并行化的分组处理的方法。该方法包括步骤：在用户设备(UE)和基站(BS)之间创建多个无线电承载，其中所述多个无线电承载携带演进的分组系统(EPS)承载的数据分组；通过发送器处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组，其中将第一组处理功能应用到EPS承载的数据分组；向关联的多个无线电承载分发EPS承载的经处理的数据分组；并行处理所分发的EPS承载的数据分组，其中第二组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的数据分组；在UE和BS之间的物理信道上向接收器发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组；通过接收器在物理信道上接收数据分组；以及通过接收器处理接收的与所述多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组。
根据本发明的实施例，通过发送器使用第一组处理功能处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组的方法包括：对EPS承载的数据分组顺序编号，其中如果在接收器中需要对数据分组重排序则执行顺序编号。
根据本发明的实施例，通过发送器使用第一组处理功能处理与多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组还包括：对EPS承载的数据分组顺序编号，其中如果在接收器中需要对数据分组重排序则应用顺序编号；压缩EPS承载的数据分组的报头；以及对EPS承载的数据分组应用安全性。
根据本发明的实施例，通过发送器使用第一组处理功能处理与多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组还包括：对EPS承载的数据分组顺序编号，其中如果在接收器中需要对数据分组重排序则应用顺序编号；以及压缩EPS承载的数据分组的报头。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能并行处理分发到EPS承载的无线电承载的数据分组包括：向与所述多个无线电承载关联的EPS承载的无线电承载的数据分组应用顺序编号、报头压缩、安全性、ARQ和PDU产生功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能并行处理分发到EPS承载的无线电承载的数据分组包括：向与所述多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的数据分组应用ARQ和PDU产生功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能并行处理分发到EPS承载的无线电承载的数据分组包括：向与所述多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的数据分组应用报头压缩、安全性、ARQ和PDU产生功能。
根据本发明的实施例，其中使用第二组处理功能并行处理分发到EPS承载的无线电承载的数据分组包括：向与所述多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的数据分组应用安全性、ARQ和PDU产生功能。
根据本发明的实施例，与EPS承载关联的所述多个无线电承载配置为向数据分组应用相同的处理功能。
根据本发明的实施例，与EPS承载关联的所述多个无线电承载配置有相同的协议子层参数和配置。
根据本发明的实施例，在不同的处理核心上并行运行所述多个无线电承载的数据分组的处理。
根据本发明的实施例，在关联的无线电承载之间分发EPS承载的所述多个数据分组包括如下的至少一个：在关联的无线电承载之间均等地分发所述多个数据分组；基于与每个无线电承载关联的发送缓冲器状态分发数据分组；以及基于其中处理所述多个无线电承载的处理核心的处理能力来分发数据分组。
根据本发明的实施例，通过接收器处理接收的与多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组包括：并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组，其中第一组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的数据分组；以及处理通过与EPS承载关联的多个无线电承载处理的数据分组，其中第二组处理功能被应用到EPS承载的数据分组。
根据本发明的实施例，使用第一组处理功能并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组包括：向所述多个数据分组应用PDU处理、ARQ、安全性、序号检查和报头解压缩功能。
根据本发明的实施例，使用第一组处理功能并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组包括：向所述多个数据分组应用PDU处理和ARQ功能。
根据本发明的实施例，使用第一组处理功能并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组包括：向所述多个数据分组应用PDU处理、ARQ、安全性和报头解压缩功能。
根据本发明的实施例，使用第一组处理功能并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组包括：向数据分组应用PDU处理、ARQ和安全性功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的数据分组包括：向EPS承载的所述多个数据分组应用重排序功能，其中如果在接收器中需要对分组重排序则应用重排序功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的数据分组包括：对EPS承载的数据分组应用安全性、序号检查、报头解压缩和重新排序功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的数据分组包括：向EPS承载的数据分组应用序号检查和重排序功能。
根据本发明的实施例，使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的数据分组包括：向EPS承载的数据分组应用序号检查、重排序和报头解压缩功能。
根据本发明的实施例，EPS承载是下行链路EPS承载而发送器是基站。
根据本发明的实施例，EPS承载是上行链路EPS承载而发送器是UE。
根据本发明的实施例，创建与多个无线电承载对应的EPS承载包括：通过BS确定对于EPS承载所要求的无线电承载的数量；以及由BS向UE发送一个或多个连接配置消息以建立与EPS承载关联的所述多个无线电承载。
根据本发明的实施例，基站基于以下至少一个来确定与EPS承载关联的无线电承载的数量：当一个EPS承载映射到所述多个无线电承载时，在UE处能够用于并行处理的处理核心的数量；每个处理核心的能力；每个处理核心的利用因素；和EPS承载的QoS。
根据本发明的实施例，通过UE在UE向BS发送的UE能力列表中指示如下的至少一个：处理核心的数量，每个处理核心的能力和每个处理核心的利用因素。
根据本发明的实施例，通过UE在UE向BS发送的连接设置消息中指示如下的至少一个：处理核心的数量，每个处理核心的能力和每个处理核心的利用因素。
根据本发明的实施例，在UE处的处理核心的数量包括：在上行链路情况中的发送处理核心；和在下行链路情况中的接收处理核心。
根据本发明的实施例，处理核心的处理能力包括如下的至少一个：能够由发送处理核心处理的最大数据速率；能够由接收处理核心处理的最大数据速率；以及每个处理核心的时钟速率。
根据本发明的实施例，在连接配置消息中用信号通知(signal)与EPS承载关联的无线电承载的数量。
根据本发明的实施例，在连接配置消息中用信号通知与无线电承载的EPS承载关联的EPS承载类型。
根据本发明的实施例，在与所述多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的创建期间，在连接配置消息中用信号通知相同EPS承载的身份。
根据本发明的实施例，创建与多个无线电承载对应的EPS承载包括：通过UE确定对于EPS承载要求的无线电承载的数量；向BS发送所确定的用于需要建立的EPS承载的无线电承载的数量；以及由BS向UE发送连接配置消息以便建立与EPS承载关联的所述多个无线电承载。
根据本发明的实施例，UE基于以下至少一个来确定与需要建立的EPS承载关联的无线电承载的数量：当一个EPS承载被映射到所述多个无线电承载时，在UE处能够用于并行处理的处理核心的数量、每个处理核心的能力、每个处理核心的利用因素和EPS承载的QoS。
这里的实施例还提供一种用于在无线通信中并行化分组处理的系统。该系统包括：适配用于在用户设备(UE)和基站(BS)之间创建多个无线电承载的装置，其中该多个无线电承载携带演进的分组系统(EPS)承载的数据分组；发送器单元，适配用于通过发送器处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组，其中将第一组处理功能应用到EPS承载的数据分组；向关联的多个无线电承载分发EPS承载的经处理的数据分组；并行处理所分发的EPS承载的数据分组，其中第二组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的数据分组；以及在UE和BS之间的物理信道上发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组。该系统还包括接收器单元，适配用于：在物理信道上接收从发送器发送的数据分组；以及处理所接收的与所述多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组。
前述已经大体概述了本发明的各个方面并且起到有助于更好地理解随后的更完整的详细描述的作用。对之参考时，应该清楚地理解，本发明不局限于这里描述和说明的方法或使用的应用。意图从这里包含的详细描述或说明中变得清楚或明显的、本发明的任何其他优点和目的都在本发明的范围之内。
附图说明
从以下对优选实施例的描述和附图，本领域技术人员将想到其他目的、特征和优点，附图中：
图1是根据现有技术说明的EPS承载映射到无线电承载、S1承载和S5/S8承载的架构的框图。
图2是示出根据本发明的实施例的EPS承载到多个无线电承载的映射的系统级架构图。
图3a是示出根据本发明的实施例的当EPS承载被映射到多个无线电承载时用于处理每个无线电承载的系统的透视图。
图3b是示出根据本发明的另一实施例的当EPS承载被映射到多个无线电承载时用于处理每个无线电承载的系统的透视图。
图4a-4h示出根据本发明的各种实施例的描述并行地处理与多个无线电承载关联的EPS承载分组的方法的流程图。
图5是示出根据本发明的实施例的基于发送缓冲器状态向一个或多个无线电承载分发数据分组的示意图。
图6是示出根据本发明的实施例的保留用于EPS承载的并行化的处理核心的框图。
图7是示出根据本发明的实施例的用于在能力协商中提供UE能力指示的在UE和基站之间的信号流的流程图。
图8是示出根据本发明的实施例的显示在能力协商之后设立的第一EPS承载的在UE和基站之间的信号流的流程图。
图9是示出根据本发明的实施例的显示在能力协商之后设立的随后的EPS承载的在UE和基站之间的信号流的流程图。
图10是示出根据本发明的实施例的当在连接请求中发送UE处理能力时提供EPS承载设置的在UE和基站之间的信号流的流程图。
图11是示出根据本发明的实施例的UE处理能力指示符的表格。
图12是示出根据本发明的实施例的用于针对单向(下行链路)EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。
图13是示出根据本发明的实施例的用于针对单向(上行链路)EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。
图14是示出根据本发明的实施例的用于针对双向EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。
虽然本发明的特定特征在一些图中示出而没有在其他图中示出。这样做仅是为了方便，因为根据本发明，每个特征可以与任一其他特征或全部其他特征组合。
具体实施方式
本发明提供了一种在无线移动通信中用于并行化分组处理的方法和系统。在以下对本发明的实施例的详细描述中，参照形成本发明一部分的附图，并且在附图中通过说明的方式示出可以实践本发明的特定实施例。用充足的细节来描述这些实施例使得本领域技术人员能实践本发明，并且将会理解可以利用其它实施例并且可以进行改变而不脱离本发明的范围。因此，以下的详细描述不应当以限制的意义理解，并且本发明的范围仅由所附权利要求书定义。
根据本发明的实施例，在用户设备(UE)与基站或eNB之间创建多个无线电承载以携带EPS承载的IP分组/数据分组。EPS承载被映射到多个无线电承载。所有与EPS承载相关联的无线电承载具有相同的特征，即关于这些无线电承载的每个的PDCP实体，RLC实体的配置是相同的。即使在UE与eNB之间创建多个无线电承载用于EPS承载，也仅在eNB和服务网关之间创建一个S1承载且仅在服务网关和PDN网关之间创建一个S5/S8承载用于EPS承载。这里的EPS承载促进与EPS承载关联的分组的并行处理。
图1是根据现有技术说明的映射到无线电承载、S1承载和S5/S8承载的EPS承载的架构的框图。如图1所示的在当前的无线通信技术(如LTE)中的用户平面架包括用户设备(UE)，增强节点B(eNB)或基站，服务网关和分组数据网络(PDN)网关。在UE和用于传输应用分组(或因特网协议(IP)分组)的PDN网关之间建立演进的分组服务(EPS)承载。EPS承载是与在UE和PDN网关之间的具有定义的QoS的IP分组流对应的承载。这里所述EPS承载可以是双向或单向的。可以为UE建立多个承载以便提供不同的QoS流或到不同的PDN的连接性。例如，用户可以在执行网站浏览或文件传送协议(FTP)下载的同时参与语音(VoIP)呼叫。VoIP承载将为语音呼叫提供必要的QoS，而尽力而为(best-effort)承载将适用于网站浏览或FTP会话。同样，S5/S8承载在PDN网关和服务网关之间运输EPS承载的分组。S1承载在服务网关与eNB之间运输EPS承载的分组。S-GW存储在S1承载和S5/S8承载之间的一对一映射。该承载通过跨越两个接口的GTP隧道ID标识。无线电承载(RB)在UE和eNodeB之间运输EPS承载的分组。在如图1所示的EPS承载，无线电承载，S1承载和S5/S8承载之间存在一对一映射。
图2是说明根据本发明的实施例的EPS承载到多个无线电承载的映射的系统级架构图。在UE 201和eNB 202之间创建多个无线电承载(206a至206n)来携带EPS承载205的数据分组/IP分组。这里，EPS承载205映射到多个无线电承载(206a-206n)。
根据这里的实施例，一个数据分组/IP分组流被映射到EPS承载205，其中EPS承载205与多个无线电承载206a-206n相关联。在另一实施例中，多个数据分组/IP分组流被映射到EPS承载205，其中EPS承载205与多个无线电承载206a-206n关联，如图2中所示。与EPS承载205相关联的多个无线电承载206a-206n具有相同的特征，即关于这些无线电承载的每个的PDCP实体和RLC实体配置以及应用到这些无线电承载的数据分组的处理功能相同。即使在UE 201和eNB 202之间创建多个无线电承载用于EPS承载205，也仅在eNB 202和服务网关203之间创建一个S1承载207，并且仅在服务网关203和PDN网关204之间创建一个S5/S8208承载用于EPS承载205。
UE 201在用于与多个无线电承载关联的EPS承载的上行链路中使用多个无线电承载206a至206n发送EPS承载205的数据分组/IP分组。eNB 202在用于与多个无线电承载关联的EPS承载的上行链路中使用多个无线电承载206a至206n来接收EPS承载205的数据分组/IP分组。eNB 202在用于与多个无线电承载关联的EPS承载的下行链路中使用多个无线电承载发送EPS承载205的数据分组/IP分组。UE 201在用于与多个无线电承载关联的EPS承载的下行链路中使用多个无线电承载206a至206n来接收EPS承载205的数据分组/IP分组。UE201和eNB 202使用在UE 201和eNB 202之间的物理载波209发送/接收与EPS承载205相关联的多个无线电承载的分组。
图3a-3b是说明根据本发明的实施例的当EPS承载被映射到多个无线电承载时用于处理每个无线电承载的系统的透视图。这里的EPS承载205便于与EPS承载205相关联的数据分组的并行处理。能够并行处理映射到不同的无线电承载的EPS承载的分组。可以如图3a和3b所示在单独的处理核心上处理每个无线电承载。
每个与多个无线电承载关联的多个EPS承载可以共存。如图3b中所示，与多个无线电承载关联的两个EPS承载共存，其中EPS承载1与三个无线电承载关联而EPS承载2与两个无线电承载关联。在不同的处理核心上执行每个无线电承载处理。
图4a是示出根据本发明的实施例的在发送器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。在发送器(即在上行链路的情况中的UE，以及在下行链路情况中的eNB)处，确定接收的数据分组是属于与一个无线电承载关联的EPS承载还是与多个无线电承载关联的EPS承载(404)。在下行链路的情况中数据分组由eNB从服务网关接收，而在上行链路的情况中数据分组从应用层或IP层接收(402)。发送器如下确定这点：首先通过使用已知的方法来确定接收的IP分组的EPS承载，然后使用所存储的用于所确定的EPS承载的无线电承载配置。如果在EPS承载创建时在信令中使用了EPS承载类型，则发送器也可以通过使用EPS承载类型来确定这一点。
如果数据分组属于与多个无线电承载关联的EPS承载，则使用第一组处理功能来处理EPS承载的数据分组。第一组处理功能包括跨越无线电承载的数据分组的顺序编号的功能(406)。在无线电承载上分发数据分组之前给数据分组分配序号。此功能仅适用于在接收器处要求按次序传递的EPS承载。例如，在上行链路的情况中，如果eNB必须按次序向服务网关传递数据分组，则需要顺序编号。使用第一组处理功能处理的数据分组然后在与EPS承载关联的无线电承载上分发(408)。
在410，执行对EPS承载的无线电承载上的分组的处理。为无线电承载定义的处理功能被独立地施加到EPS承载的每个无线电承载的分组。每个无线电承载处理与EPS承载的其他无线电承载的无线电承载处理并行地进行。使用第二组处理功能来并行地执行与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组的处理。使用第二组处理功能并行进行的EPS承载的分发的数据分组的处理包括对数据分组施加顺序编号，报头压缩，安全性，ARQ和PDU生成功能。PDU生成包括分割和打包功能。但应该注意的是，报头压缩，安全性和ARQ如果在无线电承载建立期间对无线电承载启用的话则被施加。发送器然后在UE和BS之间的物理信道上向接收器发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组。
图4b是示出根据本发明的实施例的在接收器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。在接收器(即在下行链路的情况中的UE，而在上行链路情况中的eNB)处，物理层在物理载波上从(在下行链路的情况中的eNB，而在上行链路情况中的UE)接收分组。物理层处理接收的分组并且向MAC层发送接收的MAC PDU。
MAC层实体解复用RLC PDU并且把它们传递给适当的RLC实体。RLC实体施加报头解析，拆包，重组功能和ARQ功能(序号检查，ARQ窗口处理)以生成PDCP PDU，并将它们传递到适当的PDCP实体。如果与RLC实体的无线电承载关联的EPS承载还与其他无线电承载关联并且对EPS承载启用重排序，则无线电承载的RLC实体可以不执行重排序功能。
如果与PDCP实体的无线电承载关联的EPS承载还与其他无线电承载关联并且对EPS承载启用重排序，则PDCP实体然后施加安全性和报头解压缩功能，并且向重排序实体发送产生的分组。重排序实体对在EPS承载的无线电承载上的分组重排序，并发送分组到IP层(在接收器是UE的情况中)或服务网关(在接收器是eNB的情况中)。
根据这里的另一实施例，如果与PDCP实体的无线电承载关联的EPS承载仅与一个无线电承载关联或如果与PDCP实体的无线电承载关联的EPS承载与多个无线电承载关联并且对EPS承载未启用重排序，则PDCP实体施加安全性和报头解压缩功能，并且将产生的分组发送到IP层(在接收器是UE的情况中)或服务网关(在接收器是eNB的情况中)。
图4c是示出根据本发明的另一实施例的在发送器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。在下行链路的情况中数据分组由eNB从服务网关接收，而在上行链路的情况中分组从应用层或IP层接收。在发送器(即在上行链路的情况中的UE，以及在下行链路情况中的eNB)中，确定接收的数据分组是属于与一个无线电承载关联的EPS承载还是与多个无线电承载关联的EPS承载。
如果数据分组属于与多个无线电承载关联的EPS承载，则EPS承载的数据分组由发送器使用第一组处理功能进行处理。第一组处理功能包括对无线电承载上的数据分组的顺序编号的功能。在无线电承载上分发数据分组之前给数据分组分配序号。顺序编号仅适用于在接收器处要求按次序传递的EPS承载。例如，在上行链路的情况中，如果eNB必须按次序向服务网关传递数据分组，则需要顺序编号。第一组处理功能还包括报头压缩，并应用安全性功能到无线电承载上的分组。使用第一组处理功能处理的数据分组然后在与EPS承载关联的无线电承载上分发。另外，发送器使用第二组处理功能并行处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组。这里的第二组处理功能包括对数据分组施加ARQ功能和PDU生成功能。ARQ功能包括ARQ块生成和ARQ窗口处理，而PDU生成功能包括分组分割和打包。发送器然后在UE和BS之间的物理信道上向接收器发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组。在与多个无线电承载关联的EPS承载的情况下，可在此EPS承载的无线电承载上维持单一PDCP实体，而按每个无线电承载维持RLC实体。第一组处理功能由PDCP实体执行。第二组处理功能由RLC实体执行。
图4d是示出根据本发明的另一实施例的在接收器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。这里的接收器使用第一组处理功能以及进一步使用第二组处理功能并行处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组。第一组处理功能包括对数据分组施加PDU处理和ARQ功能。第二组处理功能包括对EPS承载的数据分组施加安全性、序号检查、报头解压缩，和重排序功能。
如果EPS承载与多个无线电承载关联，则可在EPS承载的无线电承载上维持单一PDCP实体，而按每个无线电承载维持RLC实体。第一组处理功能由RLC实体执行。第二组处理功能由PDCP实体执行。
图4e是示出根据本发明的又另一实施例的在发送器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。在下行链路的情况中数据分组由eNB从服务网关接收，以及在上行链路的情况中分组从应用层或IP层接收。在发送器(即在上行链路的情况中的UE，以及在下行链路情况中的eNB)处，确定接收的数据分组是属于与一个无线电承载关联的EPS承载还是与多个无线电承载关联的EPS承载。
如果数据分组属于与多个无线电承载关联的EPS承载，则EPS承载的数据分组由发送器使用第一组处理功能进行处理。第一组处理功能包括对无线电承载上的数据分组顺序编号的功能。在无线电承载上分发数据分组之前给数据分组分配序号。顺序编号仅适用于在接收器处要求按次序传递的EPS承载。例如，在上行链路的情况下，如果eNB必须按次序向服务网关传递数据分组，则需要顺序编号。使用第一组处理功能处理的数据分组然后在与EPS承载关联的无线电承载上分发。另外，发送器使用第二组处理功能并行处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组。这里的第二组处理功能包括对数据分组施加报头压缩，安全性，ARQ功能和PDU生成功能。ARQ功能包括ARQ块生成和ARQ窗口处理，而PDU生成功能包括分组分割和打包。发送器然后在UE和BS之间的物理信道上向接收器发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组。在与多个无线电承载关联的EPS承载的情况下，可在此EPS承载的无线电承载上维持单一PDCP实体，而按每个无线电承载维持RLC实体。第一组处理功能由PDCP实体执行。第二组处理功能由RLC实体执行。
在与多个无线电承载关联的EPS承载的情况下，按每个无线电承载维持PDCP实体(没有安全性功能和报头压缩)，而在EPS承载的无线电承载上维持安全性功能和报头压缩。
图4f是示出根据本发明的又另一实施例的在接收器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。通过接收器对分发到EPS承载的无线电承载的数据分组的并行处理包括：使用诸如PDU处理的处理功能，该PDU处理包括报头解析，分组拆包和重组，诸如SN检查的ARQ产生功能和ARQ窗口处理，对与多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的数据分组施加安全性、报头解压缩功能。对分发的数据分组的处理还包括数据分组的序号检查和重排序。
如果这里EPS承载与多个无线电承载关联，则按每个无线电承载维持PDCP实体(没有安全性功能和报头压缩)，而在EPS承载的无线电承载上维持安全性功能和报头压缩。
图4g是示出根据本发明的又另一实施例的在发送器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。在下行链路的情况中数据分组由eNB从服务网关接收，而在上行链路的情况中分组从应用层或IP层接收。在发送器(即在上行链路的情况中的UE，以及在下行链路情况中的eNB)处，确定接收的数据分组是属于与一个无线电承载关联的EPS承载还是与多个无线电承载关联的EPS承载。
如果数据分组属于与多个无线电承载关联的EPS承载，则EPS承载的数据分组由发送器使用第一组的处理功能进行处理。第一组处理功能包括对无线电承载上的数据分组的顺序编号的功能。在无线电承载上分发数据分组之前给数据分组分配序号。顺序编号仅适用于在接收器处要求按次序传递的EPS承载。例如，在上行链路的情况下，如果eNB必须按次序向服务网关传递数据分组，则需要顺序编号。第一组处理功能还包括报头压缩。使用第一组处理功能处理的数据分组然后在与EPS承载关联的无线电承载上分发。另外，发送器使用第二组处理功能并行处理与EPS承载关联的每个无线电承载的数据分组。这里的第二组处理功能包括对数据分组施加安全性，ARQ功能和PDU生成功能。ARQ功能包括ARQ块生成和ARQ窗口处理，而PDU生成功能包括分组分割和打包。发送器然后在UE和BS之间的物理信道上向接收器发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的数据分组。
在与多个无线电承载关联的EPS承载的情况下，按每个无线电承载维持PDCP实体(没有报头压缩功能和顺序编号)，而在EPS承载的无线电承载上维持压缩功能。
图4h是示出根据本发明的又另一实施例的在接收器中处理与EPS承载关联的数据分组的方法的流程图。通过接收器对与多个无线电承载关联的EPS承载的数据分组的处理包括：对与多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的数据分组使用诸如施加安全性、ARQ和PDU产生功能的处理功能。
对EPS承载的数据分组的并行处理还包括：施加第二组处理功能，其包括解压缩EPS承载的数据分组的报头和用于副本检测的序号检查，以及如果数据分组需要重排序的重排序。
在与多个无线电承载关联的EPS承载的情况下，按每个无线电承载维持PDCP实体(没有报头解压缩功能和序号检查)，而在EPS承载的无线电承载上维持解压缩功能。
图5是示出根据本发明的实施例的基于发送缓冲器状态向一个或多个无线电承载分发数据分组的示意图。如图5中所示，通过发送器基于每个无线电承载的发送缓冲器状态在关联的无线电承载中分发数据分组。这将照顾到(take care of)这样的情形：其中一个无线电承载的分组可能已经由于因为重传所致的无线电承载缓冲器的阻塞而已经丢失。这里，按优先级的次序分发数据分组。在发送缓冲器中具有较少的要发送的分组的无线电承载被给予更高的优先级。在一个实施例中，如果足够的数据分组是可用的，则所有无线电承载的发送缓冲器被维持相同。其发送缓冲器最不满的无线电承载首先被填充数据分组直到期望的水平，然后其发送缓冲器次不满的无线电承载被填充数据分组直到期望的水平，以此类推。
根据这里的另一个实施例，由发送器根据这里的实施例在关联的无线电承载之间均等地分发数据分组。例如，无线电承载“n”被给予满足条件“分组的SN”mod“N”＝n的分组，其中“N”是无线电承载的总数。这里对数据分组的均等分发的方法可以对接收器是已知的或未知的。
根据本发明的另一实施例，基于在其上处理无线电承载的处理核心的处理能力来分发数据分组。例如，如果EPS承载与两个无线电承载RB1和RB2相关联，并且RB1在核心1上被处理而RB2在核心2上被处理。核心1的处理能力是核心2的处理能力的2倍。因此，在这种情况下，相比RB2，RB1将得到双倍的IP分组。
图6是示出根据本发明的实施例的保留用于EPS承载的并行化的多个处理核心的框图。在EPS承载创建期间，无线电承载的数量是基于如下至少一个决定的：当一个EPS承载映射到多个RB时可用于并行处理的、在UE处支持的处理核心的最大数量，每个处理核心/链的能力，EPS承载的数据速率和已经存在的无线电承载和由已经建立的EPS承载使用的处理核心/链的数量。
根据这里的实施例，仅最大可用处理核心的子集被UE保留用于处理单个EPS承载的并行化。可以在单个处理核心上处理不要求并行化的多个EPS承载。
根据本文的实施例，“处理链”意味着至少一个“处理核心”。在一个实施例中，在单独的处理核心上执行对每个无线电承载的层2处理，以及在单一基带处理链上执行层1处理。在另一个实施例中，每个无线电承载具有专门的处理核心用于层2处理和专门的基带处理核心用于层1处理。在另一个实施例中，在单独的处理核心上执行对每个无线电承载的层2处理，以及在多于一个基带处理核心上执行层1处理，但在层2处理核心和层1处理链之间没有一对一映射。
图7是示出根据本发明的实施例的在能力协商中用于提供UE能力指示的在UE和基站之间的信号流的流程图。通电之后，UE 201与eNB 202分享当EPS承载映射到多个无线电承载时可用于无线电承载的并行处理的核心的数量以及每个核心的处理能力。在能力协商期间，UE 201与eNB 202交换关于UE的处理核心的能力的信息。
图8是示出根据本发明的实施例的显示在能力协商之后第一EPS承载设立的在UE和基站之间的信号流的流程图。对于通电之后第一EPS承载的设置，当UE的处理核心的能力已经在通电时的能力协商期间被交换时，UE 201在RRC连接设置请求消息中向eNB 202发送关于要设置的连接的QoS。eNB 202基于在能力协商阶段接收的UE的处理能力信息和所请求的EPS承载的QoS，计算所请求的EPS承载应当映射到的无线电承载的数量。eNB 202然后在RRC连接设置响应中向UE 201发送所请求的EPS承载信息以及无线电承载的详情和数量。UE201在从eNB 202接收该信息时发送RRC连接设置完成消息到eNB 202。
图9是示出根据本发明的实施例的显示在能力协商之后的随后EPS承载设立的在UE和基站之间的信号流的流程图。UE 201在RRC连接设置请求消息中向eNB 202发送关于要设置的连接的QoS。eNB 202基于在能力协商阶段接收的UE的处理能力信息、当前进行的EPS承载和所请求的EPS承载的QoS，决定所请求的EPS承载需要映射到的无线电承载的数量以用于随后的EPS承载的建立。然后eNB 202在RRC连接设置响应中将此信息发送到UE 201。UE201在从eNB 202接收该信息时发送RRC连接设置完成消息到eNB 202。
图10是示出根据本发明的实施例的当在连接请求中发送UE处理能力时用于提供EPS承载设置的在UE和基站之间的信号流的流程图。根据本发明的实施例，UE 201在连接设置的时间而非能力协商阶段期间交换关于处理核心/链的能力的信息。UE 201通过扣除已经被用于已经建立的EPS承载的处理核心和相应的处理能力，从可用于EPS承载的并行化的处理核心中计算可用的处理核心。UE 201然后在RRC连接设置请求中发送可用处理核心的数量和每个处理核心的处理能力的信息。基于可用处理核心的数量的值和每个处理核心的处理能力以及所请求的EPS承载的QoS，eNB决定请求的EPS承载需要映射到RB的数量。eNB202然后在RRC连接设置响应中将此信息发送到UE 201。在从eNB 202接收到该信息时，UE201发送RRC连接设置完成消息到eNB 202。
根据本发明的实施例，eNB可以在单个消息中发送关于请求的EPS承载映射到的无线电承载的数量的信息，使得所述消息包括用于每个无线电承载的配置，无线电承载的ID和EPS承载的ID。应注意的是，被映射到相同的EPS承载的每个无线电承载的配置可以相同。配置包括PDCP和RLC配置。例如，这可以被示为如下：
UE基于以上消息能够识别无线电承载RB_ID1和RB_ID2与EPS承载EPS_ID1关联。
根据本发明的另一实施例，eNB可以在多个消息中发送关于请求的EPS承载映射到的无线电承载的数量的信息，使得每个消息包括用于无线电承载的配置，无线电承载的ID和EPS承载的ID。UE在接收到多个这样的消息时能够基于在每个消息中存在的无线电承载ID和EPS承载ID识别与EPS承载关联的无线电承载。例如，这可以被示为如下：
UE基于连接设置响应和连接设置响应2消息能够识别无线电承载RB_ID1和RB_ID2与EPS承载EPS_ID1关联。
图11是示出根据本发明的实施例的UE处理能力指示符的表格。使用用于每个处理核心的处理能力指示符将每个处理核心的处理能力通知给eNB 202。处理能力指示符是关于处理核心的物理处理能力的量化指示符。例如，处理能力指示符可以表示处理核心/链的时钟速度。
根据这里的另一个实施例，在所有处理核心的能力相等时指示可用的处理核心的数量。当多个处理核心具有相同的处理能力时，可以以组合的方式来指示处理能力。
在替换实施例中，UE的处理能力可通过UE类来指示。例如，如果具有每个“x”处理能力的“n”个核心的UE能够由UE类值“A”来指示，而具有每个“y”处理能力的“m”个核心的UE能够使用不同的UE类值“B”来指示。如果UE具有每个“x”处理能力的“n”个核心和每个“y”处理能力的“m”个核心，则它能够使用不同的UE类值“C”来指示。
图12是示出根据本发明的实施例的用于针对单向(下行链路)EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。eNB 202基于来自移动台或核心网络的EPS承载建立请求触发关于EPS承载的无线电承载建立。eNB 202然后确定要求EPS承载将映射到的无线电承载的数量。然后eNB 202在RRC连接重配置消息中向UE 201发送关于无线电承载的数量，PDCP配置，RLC配置，逻辑信道ID和EPS承载ID的信息。基于从eNB接收的信息，在接收了用于多个无线电承载的一组PDCP/RLC配置时，UE 201理解对于相同EPS承载建立的无线电承载的数量。UE 201然后发送RRC连接重配置完成消息到eNB 202。此外，eNB 202使用所确定数量的无线电承载来向UE 201发送EPS承载的数据分组。
图13是示出根据本发明的实施例的用于针对单向(上行链路)EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。eNB 202基于来自移动台或核心网络的EPS承载建立请求触发关于EPS承载的无线电承载建立。eNB 202然后确定要求EPS承载将映射到的无线电承载的数量。然后eNB 202通过RRC连接重配置消息向UE 201发送关于无线电承载的数量，PDCP配置，RLC配置，逻辑信道ID和EPS承载ID的信息。基于从eNB接收的信息，在接收了用于多个无线电承载的一组PDCP/RLC配置时，UE 201理解对于相同EPS承载建立的无线电承载的数量。UE 201然后发送RRC连接重配置完成消息到eNB 202。此外，eNB 202使用所确定数量的无线电承载来接收由UE 201发送的EPS承载的数据分组。
图14是示出根据本发明的实施例的用于针对双向EPS承载建立多个无线电承载的信令过程的流程图。eNB 202基于来自移动台或核心网络的EPS承载建立请求触发用于EPS承载的无线电承载建立。eNB 202然后确定要求EPS承载将映射到的无线电承载的数量。然后eNB 202通过RRC连接重配置消息向UE 201发送关于无线电承载的数量，PDCP配置，RLC配置，逻辑信道ID和EPS承载ID的信息。基于从eNB接收的信息，在接收了用于多个无线电承载的一组PDCP/RLC配置时，UE 201理解对于相同EPS承载建立的无线电承载的数量。UE 201然后发送RRC连接重配置完成消息到eNB 202。在双向信令的情况下，UE 201和eNB 202两者都使用多个无线电承载从/向彼此发送/接收EPS承载的数据分组。
根据这里的实施例，当需要建立新的EPS承载时，需要执行基于资源控制的允许控制过程，其中，如果足量的处理资源可用，则接受新EPS承载请求，否则拒绝新EPS承载请求。在替换实施例中，如果足量的处理资源不可用，则停止/终止一个或多个现有的较低优先级的EPS承载，并且处理新EPS承载请求。或者，优先级较低的EPS承载的终止是基于用户的判断力的。
在本发明的另一实施例中，UE基于可用的处理核心的数量和每个处理核心的处理能力以及需要建立的EPS承载的QoS，来确定EPS承载需要被映射到的无线电承载的数量。UE在连接设置请求消息中向eNB发送EPS承载需要映射到的无线电承载的数量。eNB可以接受UE的推荐。如果eNB想要改变无线电承载的数量，则它可以减少所请求的EPS承载需要映射到的无线电承载的数量并且将其通信给UE。
已经参照特定示例实施例描述本实施例；将明显的是，可以对这些实施例做出各种修改和改变，而不脱离各种实施例的更宽的精神和范围。此外，可以使用硬件电路，固件和/或在机器可读介质中具体化的软件来启用和操作这里描述的各种设备，模块等。虽然这里以各种特定实施例描述实施例，但是带有修改地实践本发明对本领域技术人员将是显然的。但是，所有这些修改都被认为是在权利要求的范围之内。也可以理解的是，下面的权利要求旨在覆盖本文描述的实施例的所有一般特征和特定特征，并且作为语言问题的对实施例的范围的陈述可以说落入其中。
Claims (23)
1.一种在无线通信中由第一设备并行化分组处理的方法，该方法包括步骤：
在第一设备和第二设备之间创建多个无线电承载，其中该多个无线电承载携带演进的分组系统EPS承载的第一数据分组；
处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第一数据分组，其中将第一组处理功能应用到EPS承载的第一数据分组；
向关联的多个无线电承载分发EPS承载的经处理的第一数据分组；
并行地处理所分发的EPS承载的第一数据分组，其中第二组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的第一数据分组；
在第一设备和第二设备之间的物理信道上向第二设备发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的第一数据分组；
在物理信道上从第二设备接收第二数据分组；以及处理接收的与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第二数据分组，
其中当EPS承载是下行链路EPS承载时，第一设备是基站而第二设备是用户设备UE，而
其中当EPS承载是上行链路EPS承载时，第一设备是UE而第二设备是基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其中由第一设备使用第一组处理功能处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第一数据分组的步骤还包括以下至少一个步骤：
对EPS承载的第一数据分组顺序编号，其中如果在第二设备中需要对第一数据分组重排序则应用该顺序编号；以及
压缩EPS承载的第一数据分组的报头；以及
对EPS承载的第一数据分组应用安全性。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使用第二组处理功能并行地处理分发的EPS承载的第一数据分组的步骤包括：
向与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第一数据分组应用顺序编号、报头压缩、安全性、自动重复请求ARQ和分组数据单元PDU产生功能中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中与EPS承载关联的所述多个无线电承载被配置为向第一数据分组应用相同的处理功能。
5.根据权利要求1所述的方法，其中与EPS承载关联的所述多个无线电承载被配置有相同的协议子层参数和配置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在不同的处理核心上并行地运行EPS承载的第一数据分组的处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在关联的多个无线电承载之间分发EPS承载的经处理的第一数据分组的步骤包括如下的至少一个：
在关联的多个无线电承载之间均等地分发第一数据分组；
基于与所述多个无线电承载的每个无线电承载关联的发送缓冲器状态分发第一数据分组；以及
基于其中处理所述多个无线电承载的处理核心的处理能力来分发第一数据分组。
8.根据权利要求1所述的方法，其中处理接收的与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第二数据分组的步骤包括：
并行地处理与EPS承载关联的每个无线电承载的第二数据分组，其中第一组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的第二数据分组；以及
处理通过与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的第二数据分组，其中第二组处理功能被应用到EPS承载的第二数据分组。
9.根据权利要求8所述的方法，其中使用第二组处理功能处理EPS承载的分发的第二数据分组的步骤包括：
向EPS承载的第二数据分组应用PDU处理、ARQ功能、安全性、序号检查、报头解压缩和重排序功能中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的方法，其中使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的第二数据分组的步骤包括：向EPS承载的第二数据分组应用序号检查和重排序功能。
11.根据权利要求8所述的方法，其中使用第二组处理功能处理由与EPS承载关联的所述多个无线电承载处理的第二数据分组的步骤包括：对EPS承载的第二数据分组应用序号检查、重排序和报头解压缩功能。
12.根据权利要求1所述的方法，其中创建与多个无线电承载对应的EPS承载的步骤包括：
确定对于EPS承载所要求的无线电承载的数量；以及
向第二设备发送一个或多个连接配置消息以建立与EPS承载关联的所述多个无线电承载。
13.根据权利要求12所述的方法，其中基于以下至少一个来确定与EPS承载关联的无线电承载的数量：
当一个EPS承载被映射到所述多个无线电承载时，在第二设备处能够用于并行处理的处理核心的数量；
每个处理核心的能力；
每个处理核心的利用因素；和
EPS承载的服务质量QoS。
14.根据权利要求13所述的方法，其中由第二设备在第二设备向第一设备发送的UE能力列表中指示如下的至少一个：处理核心的数量、每个处理核心的能力和每个处理核心的利用因素。
15.根据权利要求14所述的方法，其中由第二设备在第二设备向第一设备发送的连接设置消息中指示如下的至少一个：处理核心的数量、每个处理核心的能力和每个处理核心的利用因素。
16.根据权利要求14所述的方法，其中在第二设备处的处理核心的数量包括：
在上行链路情况中的发送处理核心；和
在下行链路情况中的接收处理核心。
17.根据权利要求14所述的方法，其中处理核心的处理能力包括如下的至少一个：
能够由发送处理核心处理的最大数据速率；
能够由接收处理核心处理的最大数据速率；以及
每个处理核心的时钟速率。
18.根据权利要求12所述的方法，其中在连接配置消息中用信号通知与EPS承载关联的无线电承载的数量。
19.根据权利要求12所述的方法，其中在连接配置消息中用信号通知与无线电承载的EPS承载关联的EPS承载类型。
20.根据权利要求12所述的方法，其中在与所述多个无线电承载关联的EPS承载的每个无线电承载的创建期间，在连接配置消息中用信号通知相同EPS承载的身份。
21.根据权利要求1所述的方法，其中创建与多个无线电承载对应的EPS承载的步骤包括：
由第一设备确定对于EPS承载要求的无线电承载的数量；
向第二设备发送所确定的用于需要建立的EPS承载的无线电承载的数量；以及
从第二设备接收连接配置消息以便建立与EPS承载关联的所述多个无线电承载。
22.根据权利要求21所述的方法，其中基于以下至少一个来确定与需要建立的EPS承载关联的无线电承载的数量：
当一个EPS承载被映射到所述多个无线电承载RB时，在UE处能够用于并行处理的处理核心的数量；
每个处理核心的能力；
每个处理核心的利用因素；和
EPS承载的QoS。
23.一种用于在无线通信中并行化分组处理的系统，该系统包括：
适配用于在第一设备和第二设备之间创建多个无线电承载的装置，其中该多个无线电承载携带演进的分组系统EPS承载的第一数据分组；
发送器单元，适配用于：
处理与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第一数据分组，其中第一组处理功能被应用到EPS承载的第一数据分组；
向关联的多个无线电承载分发EPS承载的经处理的第一数据分组；
并行地处理所分发的EPS承载的第一数据分组，其中第二组处理功能被独立地应用到EPS承载的每个无线电承载的第一数据分组；以及
在第一设备和第二设备之间的物理信道上发送EPS承载的每个无线电承载的经处理的第一数据分组；
接收器单元，适配用于：
在物理信道上接收从第二设备发送的第二数据分组；以及
处理接收的与所述多个无线电承载关联的EPS承载的第二数据分组，
其中当EPS承载是下行链路EPS承载时，第一设备是基站而第二设备是用户设备UE，而
其中当EPS承载是上行链路EPS承载时，第一设备是UE而第二设备是基站。
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